E quindi esiste il tannosoma

fruitsStante la minuzia dell’oggetto di studio e l’intensità con cui l’uomo vi si è dedicato nei decenni scorsi, la ricerca sulla struttura delle cellule vegetali potrebbe apparire ormai totalmente sviscerata e conclusa. A forza di lavorare di microscopio ottico ed elettronico, parrebbe impossibile trovare cose nuove in uno spazio così piccolo. E invece, sebbene molto si sappia degli organelli principali, soprattutto dal punto di vista morfologico e funzionale, continuiamo a fare nuove scoperte legate ai sistemi di cellulari accumulo e produzione dei metaboliti secondari. Eventi che permettono ai biologi di citare frasi come “Io ne ho viste cose che voi umani non potreste immaginarvi“. Recentemente ad esempio è stato descritto per la prima volta ed in diverse famiglie botaniche (pdf free) un organello specializzato chiamato tannosoma, dedicato alla biosintesi selettiva e alla segregazione di tannini condensati chiamati procianidine-B, ovvero di polimeri polifenolici ad alto peso molecolare coinvolti nel sistema difensivo di molte piante, tra cui alcune di uso comune come la vite. Per capirci, si tratta dei composti che determinano l’astringenza dei frutti acerbi e che molte piante usano come difesa contro gli erbivori e contro le radiazioni ultraviolette. Queste sostanze si accumulano nel vacuolo delle cellule che compongono gli strati superficiali della buccia dell’acino, dove rimangono isolate fino al momento dell’uso per evitare che danneggino la normale attività fisiologica della cellula stessa. Talvolta formano nel vacuolo degli aggregati amorfi, ma non si sapeva bene quale fosse la loro origine. F1.mediumO meglio, se ne conoscevano i passaggi chimici della biosintesi ma non come questi erano coordinati all’interno della cellula.

I tannosomi in particolare sono piccole strutture originate all’interno dei cloroplasti, per degradazione dei tilacoidi e contemporaneo accumulo di tannini come le procianidine-B, che porta alla scomparsa della clorofilla. Durante questo processo i singoli tilacoidi si staccano dalle giunzioni intergrana, assumono forma sferica del diametro di circa 30 nm e si accumulano in gruppi racchiusi da una membrana semplice. In altre parole, le strutture preposte alla fotosintesi clorofilliana collassano e si degradano cambiando ruolo, iniziando a sintetizzare polimeri con polifenoli semplici che acquisiscono da altre parti della cellula. Questa degradazione porta alla nascita di un liposoma, ovvero una sferetta delimitata da fosfolipidi con funzione di navetta di trasporto, contenente alcune decine di tannosomi che per esocitosi passa nel citoplasma e successivamente viene incusa all’interno di vacuoli specializzati all’accumulo di procianidine-B. Il processo è quindi diverso da quello di biosintesi di molti altri metaboliti primari e secondari, che coinvolge invece il sistema delle endomembrane e non prevede l’azione dei plastidi.

ResearchBlogging.orgQuesta dinamica ha motivazioni ben precise, poiché le procianidine-B sono composti assai reattivi nei confronti degli enzimi, delle proteine e delle strutture del citoplasma, come il sistena dei microtubuli. Servono a intossicare il “nemico”, ma la loro tossicità per la cellula vegetale stessa è elevata e non possono quindi circolare liberamente: occorre un sistema protetto, come se si trattasse di materiale radioattivo, in cui compartimentare anche la sintesi e la polimerizzazione. Questo scenario è inoltre coerente con la necessità di proteggere e difendere (dai raggi solari, dai predatori) le foglie e i frutti acerbi. Con l’avanzamento della maturazione degli acini dell’uva, ad esempio, i tannosomi vengono demoliti ed eliminati dai tessuti per lasciare posto a vacuoli ricchi di sostanze zuccherine e colorate, necessarie a “segnalare” agli animali la presenza di frutti pronti ad essere mangiati. Ma prima, le procianidine-B saranno lì a difendere l’acino, pronte a balenare nel buio vicino alle porte del tannosoma.

Brillouet, J., Romieu, C., Schoefs, B., Solymosi, K., Cheynier, V., Fulcrand, H., Verdeil, J., & Conejero, G. (2013). The tannosome is an organelle forming condensed tannins in the chlorophyllous organs of Tracheophyta Annals of Botany, 112 (6), 1003-1014 DOI: 10.1093/aob/mct168

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