Università di Pisa: "Le piante si proteggono dal sole meglio dell'uomo"

Scoperto come il sole diventa benefico grazie a speciali proteine “interruttore” che accendono e spengono specifiche interazioni tra molecole.

Le piante hanno bisogno della luce del sole per realizzare il processo di fotosintesi con il quale si nutrono, una forma di radiazione elettromagnetica con una particolare lunghezza d’onda. Se però c’è troppo sole si proteggono grazie a speciali proteine che agiscono come “interruttori” per accendere e spegnere specifiche interazioni tra molecole. La caratterizzazione di questo meccanismo che consente alle piante di sopravvivere a diverse condizioni di luce arriva da uno studio pubblicato su Nature Communications nato dalla collaborazione delle Università di Pisa e di Ginevra.

“Capire le strategie con le quali le piante riescono a proteggersi dall’eccessiva luce è importante per comprendere le loro strategie di adattamento e aumentare la produttività delle colture” spiega Benedetta Mennucci dell’Università di Pisa, che assieme a Francesco Luigi Gervasio dell’Università di Ginevra ha coordinato lo studio.

“La proteina che abbiamo studiato è presente nel fotosistema della piante ed ha il compito di raccogliere la luce solare e trasferire l’energia assorbita ad altre proteine che portano avanti il processo fotosintetico – racconta Edoardo Cignoni, dottorando dell’Università di Pisa – e per fare questo contiene degli aggregati di molecole, clorofille e carotenoidi, che sono i principali protagonisti nella cattura della luce”.
Il gruppo di ricerca della professoressa Mennucci (MoLECoLab) studia, attraverso modelli computazionali multiscala, la risposta di sistemi biologici alla luce. Allo studio hanno partecipato anche Lorenzo Cupellini dell’Università di Pisa, Margherita Lapillo e Silvia Acosta-Gutiérrez.

“Le nostre simulazioni di dinamica molecolare insieme ai calcoli quantomeccanici hanno mostrato come i moti della proteina riescono a controllare i processi fotoprotettivi – conclude Cignoni – accendendo e spegnendo specifiche interazioni tra le molecole”. Il sole è fonte di energia e ha molti benefici, dall’attivazione della fotosintesi allo stimolo della produzione di vitamina D negli esseri umani. Tuttavia, come per la maggior parte dei processi biologici, ci deve essere un equilibrio. Le piante riescono a trovarlo in modo naturale.

Fonte: Università di Pisa