Ruolo dell'etanolo nella trasduzione del segnale in anossia

La carenza di ossigeno è un fenomeno assai frequente in natura e le piante ne risultano fortemente influenzate. Tra le colture d’interesse agrario il riso è una specie modello per lo studio dell’anossia. Le sue cariossidi infatti sono le uniche capaci di germinare in assenza di ossigeno. L’etanolo è il principale prodotto della fermentazione e per molto tempo si riteneva che il suo accumulo fosse il maggior responsabile degli effetti negativi della carenza di ossigeno, fino a quando Alpi e Beevers smentirono questa teoria nel 1985. Escluso dunque il ruolo dell’etanolo come agente fitotossico, in questo lavoro si è cercato di valutare una possibile funzione di questa molecola nella percezione del segnale, ambito in cui ad oggi poco è noto a livello molecolare. Il segnale che porta all’alterazione del metabolismo cellulare, non è necessariamente legato ad una percezione diretta della concentrazione di ossigeno, ma è probabilmente dovuta ad una compartecipazione di diversi fattori tra i quali l’etanolo è risultato influente. Il comportamento di cariossidi di riso poste in anossia è stato comparato con quello di cariossidi mantenute in aerobiosi ma con concentrazioni crescenti di etanolo nel mezzo di coltura. E’ stato valutato lo sviluppo delle plantule, la presenza dei carboidrati solubili, ma anche la sintesi di proteine coinvolte nella via metabolica fermentativa. Per questa seconda parte si sono utilizzati come parametri, due enzimi chiave della glicolisi, le fruttochinasi, in particolare FK1 e FK2. Mediante analisi molecolari si è potuto confermare che la FK1 è tipicamente espressa in aria, mentre la FK2 risulta espressa in organi sottoposti a condizioni anossiche. Inoltre si è osservato che in coleoptile e ancor più in embrione, concentrazioni crescenti di alcool etilico stimolano la produzione di queste proteine. Dai risultati ottenuti appare quindi chiaro che l’etanolo riveste un ruolo nella modulazione di alcuni geni tipicamente attivati in carenza di ossigeno