Inglese tratto da:  questa pagina
Italiano tratto da:  questa pagina
Data documento: 13-05-2016

EU researchers discover how the Venus flytrap became a predatory plant
Ricercatori dell’UE scoprono come la venere acchiappamosche non è sempre stata una pianta carnivora

The EU-funded CARNIVORUM project has published research detailing how the Venus flytrap’s genome has allowed it to become an insect-feeding carnivorous plant.
Il progetto CARNIVORUM, finanziato dall’UE, ha pubblicato una ricerca su come la venere acchiappamosche è diventata una pianta carnivora che si nutre di insetti grazie al suo genoma.

Venus flytraps have fascinated biologists for centuries due to the fact that the molecular underpinnings of its carnivorous evolution have remained largely unknown.
La venere acchiappamosche ha affascinato i biologi per secoli per il fatto che le basi molecolari della sua evoluzione carnivora sono rimaste per lo più sconosciute.

Publishing in the journal Genome Research, researchers from the CARNIVORUM project have now cast light on this enduring biological mystery.
In un articolo pubblicato sulla rivista Genome Research, i ricercatori del progetto CARNIVORUM hanno ora gettato luce su questo duraturo mistero biologico.

The Venus flytrap is by no means the only carnivorous plant – the sundew plant snares prey with sticky tentacles and pitcher plants use beckoning pools of enzymes to attract their next meal.
La venere acchiappamosche non è certamente l’unica pianta carnivora – la drosera intrappola la preda con i suoi tentacoli adesivi e le piante a caraffa utilizzano enzimi per attirare il loro prossimo pasto.

The aggressive feeding habits of carnivorous plants allow them to survive in poor soil by giving them a new source of nitrogen and other nutrients.
Le abitudini aggressive delle piante carnivore permettono loro di sopravvivere nei terreni poveri, offrendo loro una fonte diversa di azoto e altri nutrienti.

>>>  Many biologists have long suspected that this predatory behaviour evolved when the ancestors of today’s carnivorous plants turned typical defence mechanisms against insect pests into offensive weapons.
Molti biologi hanno a lungo sospettato che tali comportamenti predatori si fossero evoluti quando gli antenati delle piante carnivore odierne hanno trasformato i meccanismi di difesa contro gli insetti nocivi in armi offensive.

This hypothesis has now gained further support following a detailed genetic study of Venus flytraps undertaken by the CARNIVORUM team, led by biophysicist Professor Rainer Hedrich and bioinformatician Professor Jorg Schultz of the Julius Maximilian University in Wurzburg, Germany.
Tale ipotesi ha adesso ottenuto ulteriori consensi in seguito a uno studio genetico approfondito condotto dal team di CARNIVORUM, guidato dal biofisico prof. Rainer Hedrich e il bioinformatico prof. Jorg Schultz dell’Università Julius Maximilian di Wurzburg, Germania.

Specifically, Venus flytraps recognise their prey by using touch-sensitive trigger hairs located on the trap’s inner surface.
In particolare, la venere acchiappamosche riconosce la sua preda utilizzando i peli sensibili presenti sulla superficie interna della trappola.

When simulated, these hairs generate an electric signal that is transmitted to the plant.
Nelle simulazioni, questi peli producono un segnale elettrico che viene trasmesso alla pianta.

After the first stimulus, the trap remembers the signal but does not close;
Dopo il primo stimolo, la trappola memorizza il segnale ma non si chiude;

it is only after the second stimulus that the trap snaps shut.
lo scatto avviene invece dopo il secondo stimolo.

Prey that is captured will repeatedly activate the trigger hairs leading to repetitive electrical signals that are ‘remembered’ by the plant.
La preda catturata attiverà rapidamente i peli sensibili, provocando segnali elettrici ripetitivi che vengono “memorizzati” dalla pianta.

To date, no carnivory-specific genes have been indentified in Venus flytraps.
Ad oggi, non sono stati identificati geni carnivori specifici per la venere acchiappamosche.

To understand the molecular pathways involved in insect feeding, the researchers from Germany and their partners in Saudi Arabia generated genome-wide transcription profiles of traps before feeding and then again after they had snared a cricket and began to digest it alive.
Per comprendere i percorsi molecolari coinvolti nell’alimentazione con insetti, i ricercatori in Germania e i loro partner in Arabia Saudita hanno generato profili trascrizionali dell’intero genoma delle trappole prima dell’alimentazione e poi dopo che avevano catturato un grillo e iniziavano a digerirlo vivo.

They then compared these genome profiles to other plant tissues.
In seguito hanno confrontato questi profili di genomi ad altri tessuti vegetali.

Non-stimulated traps have gene expression patterns that largely resemble a leaf base, supporting the common assumption that traps are modified leaves.
Le trappole non stimolate hanno schemi di espressione genica che assomigliano per lo più a quelli delle foglie, sostenendo l’ipotesi che le trappole siano
foglie modificate.

However, the glands inside the trap, which promote insect digestion and are activated after a few hours to help it absorb nutrients from its meals, more closely resemble the genetic expression pattern of roots.
Tuttavia, le ghiandole all’interno delle trappole, che promuovono la digestione degli insetti e sono attivate alcune ore dopo per aiutare l’assorbimento dei nutrienti, assomigliano molto di più agli schemi di espressione genica delle radici.

These are of course essential for nutrient acquisition for non-carnivorous plants.
Essi sono ovviamente determinanti per l’assimilazione dei nutrienti nelle piante non carnivore.

The key to the Venus flytrap’s extraordinary evolution appears to revolve around chitinase, an enzyme that digests chitin in insect exoskeletons.
Sembra che la chiave della straordinaria evoluzione della venere acchiappamosche stia nella chitinasi, un enzima che digerisce la chitina nell’esoscheletro degli insetti.

‘Contact with chitin normally means danger for a plant – that insects will eat the plant,’ Prof.Hedrich commented.
“Di solito, il contatto con la chitina è pericoloso per la pianta, in quanto gli insetti mangerebbero la pianta,” ha spiegato il prof.Hedrich.

‘In the Venus flytrap, these defensive processes have been reprogrammed during evolution.
“Nella venere acchiappamosche, questi processi di difesa sono stati riprogrammati durante l’evoluzione

The plant now uses them to eat insects.’
la pianta ora li usa per mangiare gli insetti.”

The researchers also used electron microscopy to study the ultrastructure of the trap’s glands, finding specialised cell layers involved in active secretion, nutrient transport, lipid energy stores, and protein biosynthesis necessary for trap function.
I ricercatori hanno anche utilizzato la microscopia elettronica per studiare le ultrastrutture delle ghiandole della trappola, scoprendo strati cellulari specializzati coinvolti nelle attività di secrezione, trasporto dei nutrienti, stoccaggio dell’energia lipidica e biosintesi proteica, necessarie per il funzionamento della trappola.

Funded partly by the European Research Council (ERC), the CARNIVORUM project officially ended in February 2016 and received nearly EUR 2.5 million in EU funding.
Il progetto CARNIVORUM, in parte finanziato dal Consiglio europeo della ricerca (CER), si è ufficialmente concluso a febbraio 2016 e ha ricevuto 2,5 milioni di euro di finanziamenti dall’UE.

For more information please see:
Per maggiori informazioni, consultare:

project page on CORDIS
Pagina del progetto su CORDIS

Source: Based on information from the project
Fonte: Sulla base di informazioni diffuse dal progetto