Arabidopsis thaliana: la pianta modello per eccellenza

Nel mondo della biologia, ciò che ha permesso ai ricercatori di decifrare i segreti della vita sono stati gli organismi modello. Questi, spesso piccoli e dai cicli di vita relativamente brevi, sono diventati di fondamentale presenza nei laboratori di ricerca di tutto il mondo, ed ognuno ha delle caratteristiche che lo distinguono in un determinato settore scientifico.

Nella biologia vegetale, sono utilizzati molti organismi modello: ricordiamo per esempio i famosi piselli di Mendel, con cui furono gettate le basi della genetica. Oggi, la pianta che più spicca come organismo modello è l’Arabidopsis thaliana, organismo modello per eccellenza nei laboratori di biologia molecolare.

Caratteristiche Chiave dell'Arabidopsis thaliana

Ma quali sono le caratteristiche che rendono questa specie molto utilizzata? Innanzitutto, l’Arabidopsis thaliana è una pianta erbacea, appartenente alla famiglia delle Brassicacee (la stessa famiglia della senape, del cavolo e della rapa per intenderci); non è di grande importanza agronomica, ma le caratteristiche del suo genoma la rendono molto adatta alla ricerca scientifica.

Tra le principali caratteristiche ci sono: un genoma piccolo, quindi facile da studiare e gestire, che è stato sequenziato nel 2000; un ciclo vitale breve e rapido – di circa 6 settimane dalla geminazione alla produzione di seme maturo; ottima produzione di nuovi semi e possibilità di coltivazione in ambienti ristretti; facilità di trasformazione attraverso l’uso dell’Agrobacterium tumefaciens; un grande numero di mutanti e risorse genetiche disponibili per questa specie.

L'Arabidopsis ha fornito una profonda comprensione dei meccanismi metabolici principali delle cellule vegetali: fotosintesi, respirazione, ormoni vegetali ecc. La scoperta di diversi geni coinvolti nei processi di crescita della pianta ha avuto implicazioni significative per la biologia vegetale, l’agricoltura, e l’avanzamento della ricerca.

Inoltre, questa piccola pianta ha gettato luce sulle risposte delle piante agli stress ambientali, come la siccità e le malattie. La comprensione dei meccanismi di difesa e di risposta agli stimoli ambientali dell'Arabidopsis ha aperto la strada alla ricerca di nuovi approcci per migliorare la resistenza delle colture alle sfide ambientali sempre più pressanti.

Arabidopsis thaliana nel futuro della biologia vegetale

Questa piccola pianta continua quindi ad aprire nuove strade nella biologia vegetale ne decodifica i suoi segreti. Grazie a ciò che abbiamo imparato con l’Arabidopsis, si può andare avanti nell’affrontare le odierne sfide globali come il cambiamento climatico e la sicurezza alimentare.

In definitiva, l'Arabidopsis thaliana dimostra che il mondo vegetale ha molto da insegnarci, anche da un piccolo organismo. La sua storia ci ricorda che l'importanza degli organismi modello risiede nella loro capacità di darci nuove informazioni su ciò che ci è ancora oscuro nella biologia, guidandoci verso nuove scoperte e soluzioni innovative.

Fonti

• arabidopsis.org;
• Provart, N. J., Alonso, J. M., Assmann, S. M., Bergmann, D. C., Brady, S. M., Brkljacic, J., Browse, J., Chapple, C., Colot, V., Cutler, S. R., Dangl, J., Ehrhardt, D., Friesner, J., Frommer, W. B., Grotewold, E., Meyerowitz, E. M., Nemhauser, J. L., Nordborg, M., Pikaard, C. S., . . . McCourt, P. (2015). 50 years of Arabidopsis research: highlights and future directions. New Phytologist, 209(3), 921–944;
• Stitt, M., Lunn, J. E., & Usadel, B. (2010). Arabidopsis and primary photosynthetic metabolism - more than the icing on the cake. Plant Journal, 61(6), 1067–1091;
• Meinke, D. W., Cherry, J. M., Dean, C., Rounsley, S., & Koornneef, M. (1998). Arabidopsis thaliana : A Model Plant for Genome Analysis. Science, 282(5389), 662–682.