Alcuni botanici americani hanno identificato un enzima che sembra giocare un ruolo chiave nella infezione batterica degli insetti trasmessa alla vite con la malattia di Pierce, che costa ogni anno più di $ 100 milioni di perdite nelle industrie della California dell’uva e del vino.I ricercatori sperano che la scoperta, che contrasta con le teorie esistenti, porterà a nuovi strumenti diagnostici e potenziali trattamenti per la malattia di Pierce.
I loro risultati sono stati riportati sul Scientific Reports, un giornale online del Nature Publishing Group.”Con una malattia batterica molto simile al cancro, se si comprende come la forma virulenta si diffonde, si può meglio controllare o rimuovere”, ha detto Abhaya Dandekar, un professore di scienze vegetali e autore senior dello studio.
“Prevediamo che questa scoperta potrebbe aprire nuove strade per pensare cosa fare con la malattia di Pierce e evidenziare altre aree di risposta immunitaria, in generale, che non sono stati ancora presi in considerazione”, ha detto.La Malattia di Pierce, identificata per la prima nel 1890, è causata dal batterio Xylella fastidiosa ed è caratterizzata da foglie ingiallite e di imbrunimento che alla fine cadono dalla vite.
La malattia si trasmette da vite a vite da piccoli insetti alati chiamati vettori.La Malattia di Pierce è endemica nel nord della California, dove viene trasmessa dalla cicala Graphocephala atropunctata, che vive vicino a fiumi e torrenti. La malattia è diventata una seria minaccia per l’agricoltura in California nel 1996, quando un altro tipo di vettore della malattia di Pierce originario del sud-ovest, è stato scoperto nella valle di Temecula nel sud della California.
E’ noto da alcuni anni che quando la Xyllela fastidiosa invade una vite, produce un biofilm o gel nello xilema-tessuto vascolare che trasporta acqua e alcuni nutrienti in tutta la vite. Gli scienziati hanno teorizzato che questo biofilm danneggia la vite tanto da intasare lo xilema, impedendo il flusso dell’acqua alle foglie.
Questa teoria sembrava spiegare l’ingiallimento dei bordi del fogliame e la sua eventuale morte;ma non tutti gli elementi raccolti arrivavano a spiegare questa teoria, ha detto Dandekar. Ad esempio, un pesante accumulo di Xyllela fastidiosa nelle foglie di vite non è stato sempre accompagnato da gravi sintomi della malattia nelle foglie e, in alcune viti infette nonché altri tipi di piante ospiti, le foglie mostrato sintomi gravi ma lo xilema aveva poco blocco.
Così Dandekar e colleghi hanno indagato per individuare un meccanismo alternativo attraverso il quale Xyllela fastidiosa potrebbe scatenare il caos nella fisiologia della vite.Il team di ricerca ha iniziato analizzando il secretoma – l’intera collezione di enzimi e altre proteine secrete da un agente che causa la malattia, come i batteri della Xyllela fastidiosa durante il processo di infezione.
Tali proteine secrete sono note per svolgere ruoli chiave nel provocare molte malattie delle piante.I dati risultanti indicato che un enzima, che i ricercatori hanno chiamato Lesa, era abbastanza abbondante durante le infezioni da Xyllela fastidiosa e avevano caratteristiche simili ad enzimi noti per essere in grado di abbattere le pareti cellulari delle piante.I ricercatori hanno continuato a confermare i sospetti dimostrando che un ceppo mutante di batteri di Xyllela fastidiosa con un gene specifico eliminato, o inattivato, non aveva la capacità di causare infezioni nelle viti.
“L’enzima Lesa ha la capacità di muoversi attraverso le membrane cellulari, dotando i batteri Xyllela fastidiosa della capacità di invadere la vite e di vivere nei suoi tessuti xilematici, dove si nutre di composti chiamati lipidi“, dice Dandekar. In questo modo, l’enzima Lesa innesca il processo che causa la tipica malattia di Pierce
