Abstract
Il ferro (Fe), nutriente essenziale per gli organismi in quanto coinvolto in alcuni processi metabolici fondamentali, è presente nella geosfera in quantità totali elevate; ciononostante la quota bio-disponibile per le piante è talmente limitata da determinare l‟insorgenza della clorosi ferrica. Per far fronte a questo, le graminacee hanno evoluto una strategia di risposta che prevede il rilascio di abbondanti quantità di amminoacidi non proteinogenici (fitosiderofori, PSs) nel suolo, a cui segue una mobilizzazione del Fe (via complessazione da parte dei PSs) e quindi l‟assorbimento del complesso FePS attraverso un trasportatore specifico. In questo studio si è voluto valutare se i meccanismi regolativi della risposta adattativa alla carenza nutrizionale, oltre al rilascio di PSs, all‟assorbimento e alla traslocazione del ferro, includevano anche il fenomeno della metilazione del DNA. A tale scopo piante di orzo (Hordeum vulgareL.) sono state allevate in condizioni di carenza di Fe e lo sviluppo della risposta adattativa è stato valutato monitorando la concentrazione di clorofilla, quella del ferro nelle parti epigee e ipogee, il rilascio di fitosiderofori e lo stato di metilazione del DNA. I risultati di queste analisi hanno evidenziato differenze significative in termini di clorofilla, di rapporto tra la concentrazione di ferro radicale/aereo e delle sequenze emi-metilate e di quelle metilate in piante allevate in Fe-carenza, rispetto ai controlli cresciuti in Fe-sufficienza. Inoltre, nelle piante cresciute in Fe-carenza sono state individuate undici bande di DNA diversamente metilate. Di queste, cinque sequenze hanno evidenziato degli allineamenti significativi con dei geni di orzo codificanti per una glicosiltransferasi, un acil carrier protein (ACP), una perossidasi, una β-glucosidasi ed un fattore di trascrizione. Infine, sono stati condotti degli esperimenti di “Fe-resupply” su piante allevate in Fe-carenza. Tali studi hanno evidenziato che le piante di orzo non riuscivano a recuperare la capacità di assorbire il nutriente dalle radici e traslocarlo alle parti aeree. Gli esperimenti di resupply hanno anche evidenziato che a livello di metilazione del DNA le piante non recuperavano dopo l‟aggiunta del nutriente, mantenendo uno stato di metilazione complessivo simile a quello dei campioni allevati in Fe-carenza.