Sequenziato il genoma della Gardenia jasminoides -2-

Red/Apa

Roma, 30 giu. (askanews) - Il gruppo di scienziati si concentrato, in particolare sullo studio dell'evoluzione di due molecole - le crocine nella Gardenia jasminoides e la caffeina nella Coffea canephora (caff robusta) - ambedue appartenenti alla famiglia delle Rubiacee. "Confrontando il genoma della gardenia con quello del caff, che avevamo sequenziato nel 2014, abbiamo scoperto che il loro progenitore comune, vissuto circa 20 milioni di anni fa, conteneva un gene codificante per un enzima chiamato CCD4 sul cromosoma 9", spiega Giuliano. Questo gene rimasto singolo nel caff, mentre nella Gardenia ha dato luogo a un 'cluster' di 4 geni 'figli', uno dei quali codifica l'enzima chiave per la biosintesi delle crocine. Tutti gli altri geni ed enzimi per questa sintesi esistevano gi nel progenitore comune. Un processo simile - avvenuto a carico di un gene diverso, chiamato NMT e situato sul cromosoma 8 del progenitore comune - ha dato luogo nella pianta del caff alla sintesi della caffeina, un alcaloide ad azione psicotropa ampiamente consumato dall'uomo sotto forma di infusi.

Sia le crocine che la caffeina sono sintetizzati da piante evolutivamente molto distanti fra di loro: le crocine, oltre che dalla Gardenia, sono prodotte anche dallo zafferano e dalla Buddleja, mentre la caffeina prodotta da un'ampia variet di piante usate dall'uomo per fare infusi, come il caff, il t, il guaran, il cacao e la yerba mate. Quindi, sia le crocine che la caffeina sono state 'reinventate' pi volte durante l'evoluzione di piante diverse, un fenomeno chiamato dai biologi 'evoluzione convergente'. Questo fenomeno costituisce un paradosso evolutivo, in quanto la sintesi di queste molecole richiede l'azione simultanea di molti enzimi e risulta difficile immaginare come questi enzimi si possano evolvere tutti insieme in piante evolutivamente distanti fra loro.

"Le conclusioni della nostra ricerca suggeriscono che la comparsa di nuove molecole, come crocina e caffeina, in piante evolutivamente distanti avviene tramite la comparsa di uno o pochi geni ed enzimi che catalizzano i passaggi chiave, mentre tutti gli altri sono 'reclutati' da vie metaboliche preesistenti. E' una dimostrazione elegante, sul piano biochimico, di come la natura riutilizza e adatta meccanismi preesistenti, invece di crearli completamente ex novo. Comprendere a fondo questi meccanismi ci permetterebbe di sintetizzare molecole nuove nelle piante trasferendo uno o pochi geni codificanti gli enzimi chiave. Una prospettiva molto interessante per la produzione sostenibile di molecole utili all'uomo", conclude Giuliano.