Alcune mosche bianche usano i geni delle piante per rendere innocue le tossine nel loro cibo Fonte dell'immagine First known gene transfer from plant to insect identified

Questa piccola mosca, molto più simile agli afidi che alle mosche, è un parassita vegetale estremamente distruttivo. L'insetto non solo si nutre della linfa zuccherina di centinaia di piante, ma secerne anche una sostanza appiccicosa che favorisce lo sviluppo e la crescita delle muffe. Come se non bastasse, queste minuscole mosche bianche sono i vettori di oltre un centinaio di virus vegetali patogeni.
Nella corsa agli armamenti, arms race, di cui abbiamo già discusso parlando del virus SARS-CoV-2, l'ospite e il parassita coevolvono adattandosi l'uno all'altro. Il "furto" genetico da genomi microbici è stato un adattamento evolutivo più volte documentato nelle piante e negli insetti, utilizzato per sviluppare strategie difensive o offensive. Per esempio, la piralide delle bacche del caffè, Hypothenemus hampei, ha fatto incetta di geni microbici per acquisire proteine che gli permettessero di estrarre più nutrimento dalle pareti cellulari delle piante, non certo facili da digerire. Una pianta della famiglia del grano ha "rubato" un gene fungino per contrastare la peronospora, una malattia fungina molto diffusa nelle piante. Fino ad ora, però, non era mai stato evidenziato un "furto" genico tra piante e insetti.
Studiando il genoma dalla mosca bianca mediante metodi bioinformatici di confronto delle sequenze di DNA, i ricercatori hanno trovato un gene che non sembrava avere sequenze simili in altri insetti. Era, invece, simile a un gene delle piante. Cosa ci faceva un gene delle piante nel genoma di una mosca? Si potrebbe dire che si tratta di una mosca transgenica naturale! I ricercatori hanno quindi studiato la funzione di questo gene. La proteina codificata dal gene può modificare chimicamente alcuni composti noti come glicosidi fenolici. Questi sono composti chimici capaci di allontanare i parassiti e usati come difesa dalle piante. Tuttavia, la modifica chimica causata dal gene della mosca bianca li rende innocui per l'insetto, consentendogli di continuare a parassitare la pianta indisturbato.

Trasferimento genico orizzontale dalle piante agli insetti Fonte dell'immagine Whitefly hijacks a plant detoxification gene that neutralizes plant toxins

Gli scienziati sono riusciti a dimostrare che è proprio il gene "rubato" alla pianta che consente alla mosca bianca di avere la meglio sul suo ospite. Infatti, hanno progettato delle piante transgeniche di pomodoro in grado di produrre una molecola di RNA capace di "silenziare" il gene della mosca. Queste piante modificate sono tornate "resistenti" alla mosca bianca, che, non avendo più la capacità di disattivare i composti glicosidici, muore avvelenata.
L'esperimento ha suggerito, inoltre, una strategia molto interessante. Usando questa modifica genetica nelle piante, queste potrebbero risultare resistenti alla mosca bianca grazie a un sistema che non danneggia, invece, gli utili e indispensabili insetti impollinatori. Grazie a questa strategia si potrebbe evitare l'utilizzo di insetticidi che colpiscono indiscriminatamente molte specie, compresi, appunto, gli impollinatori.
Come ha fatto la mosca bianca a "rubare" questo gene dalla pianta? L'ipotesi più probabile è quella del coinvolgimento di un virus. Infatti, spesso i virus che infettano le cellule integrano nel loro genoma parti di DNA dell'ospite. Queste sequenze poi possono essere trasferite ad altri ospiti. I virus, come sappiamo bene in questo periodo, possono facilmente passare da una specie all'altra, possono integrarsi nel genoma dell'ospite e in questo modo funzionare da vettori naturali del trasferimento genico orizzontale. È così che il SARS-CoV-2 è arrivato all'uomo...

Manuela Casasoli (manuela_casasoli@yahoo.it)