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Broccolo romanesco, risolto il mistero della forma

Studio francese sulla disposizione frattale dell'ortaggio: focus sui geni regolatori

Le perfette geometrie del broccolo romanesco, con la sua forma così distintiva rispetto a tutti gli altri ortaggi e un'originale disposizione frattale nella sua infiorescenza che ricorda una piramide, sono un mistero. O meglio lo erano, perché in Francia un team di ricercatori del Cnrs e dell'Istituto nazionale per la ricerca in scienze e tecnologie digitali (Inria) ha voluto studiare la sua unica forma frattale, cioè che si ripete sempre seguendo lo stesso modello ma su scale diverse. Un po' come i cristalli di neve per capirci.

L'origine di questa forma era sconosciuta agli scienziati fino all'8 luglio scorso, quando sono stati pubblicati i risultati di questo studio sul broccolo romanesco (Brassica oleracea var. Botrytis) messo a confronto con il cavolfiore (Brassica oleracea). Entrambe le brassiche sono formate da gemme destinate a diventare fiori ma che alla fine diventano gambi sotto l'influenza di specifici geni regolatori. Questi steli producono a loro volta steli a cascata, che danno la forma specifica del cavolfiore. Nel broccolo romanesco, invece, c'è una mutazione all'origine della sua forma specifica.

Per arrivare a questa scoperta, i ricercatori hanno modellato il risultato della modifica dei geni nel cavolfiore. "Non avevamo idea di come potesse essere prodotta la forma di un broccolo romanesco. Comprendere il meccanismo di crescita del cavolfiore ci ha aperto la strada per capire cosa potrebbe essere alterato per dare un romanesco", spiega alla testata francese Sciences et Avenir Christophe Godin, ricercatore presso Inria e co-autore della pubblicazione. I ricercatori hanno simulato una mutazione che potrebbe essere la causa di questo cambiamento e l'hanno testata su una pianta modello, l'arabetta (Arabidopsis thaliana), utilizzando lo strumento CRISPR-Cas9. Quest'ultimo permette di tagliare il DNA e di modificarlo aggiungendo ad esempio sequenze specifiche. "Come previsto dalla teoria, siamo rimasti sorpresi nel vedere che la forma dei cavoli è diventata più conica", precisa Godin.

Dal meristema alle cellule differenziate, proprio qui entrano in gioco i geni regolatori. E tra il cavolfiore e il broccolo romanesco il parametro distintivo è "la velocità di produzione dei gambi, che aumenta nel cavolo romanesco e rimane costante nel cavolfiore, senza dubbio. perché la dimensione dei meristemi del cavolo romanesco aumenta durante la formazione del cavolo", precisa Francois Parcy, ricercatore del Cnrs e coautore di questo lavoro che ha quindi preso in esame la mutazione che controlla il parametro morfodinamico (crescita), responsabile della forma frattale del romanesco.