Queste piante cambiano colore quando esposte a un pesticida

Il segnale non deve necessariamente essere un cambiamento di colore visibile: il team ha anche sperimentato con la temperatura. Un secondo percorso recettoriale in queste piante ingegnerizzate risponde al diazinon, un insetticida attualmente vietato per uso residenziale negli Stati Uniti. Nell’ambito dello stesso studio, il team ha utilizzato il diazinon per attivare la normale segnalazione ABA della pianta, innescando un aumento della temperatura fogliare indotto dallo stress che può essere visto dalle telecamere per la visione notturna a infrarossi, simile a quello che il team del MIT aveva provato in precedenza.

La sfida ora è capire quanti interruttori molecolari possono essere progettati prima che le cose diventino troppo complicate e creare percorsi separati che producano tutti risultati facilmente osservabili. Wheeldon ritiene che ne varrà la pena. Avere più opzioni, afferma, “aumenta la complessità delle domande a cui puoi rispondere e delle applicazioni a cui puoi dedicarti”.

Anche se queste piante che cambiano colore esistono ancora solo in laboratorio, Cutler afferma che il suo team spera di “creare biosensori che permettano di progettare organismi in grado di percepire tutti i tipi di sostanze chimiche”. Ad esempio, perché le piante già producono ABA in risposta alla siccità; immagina piante assetate che potrebbero cambiare colore da un giorno all’altro per chiedere aiuto prima di subire danni reali.

Il gruppo di ricerca di Wheeldon studia i pesticidi da anni: vengono utilizzati nell’agricoltura a livello globale, quindi erano un ovvio primo obiettivo per gli esperimenti di rilevamento. Ma il team di Cutler ha una lunga lista di molecole che stanno testando adesso: prodotti farmaceutici, sostanze d’abuso, prodotti vegetali naturali e altri prodotti chimici per l’agricoltura.

“A lungo termine, penso che saremo in grado di creare biotecnologie che possano aiutare a fornire al pubblico o ad altri utenti specifici informazioni sulle sostanze chimiche presenti nell’ambiente”, afferma Wheeldon. “Feedback in tempo reale su cosa c’è nell’ambiente: ad esempio, la fornitura idrica locale è contaminata? I malintenzionati utilizzano sostanze chimiche dannose nei loro processi industriali?”

Brophy prevede anche applicazioni domestiche per questa tecnologia, per i pollici neri tra noi, come “piante d’appartamento che cambiano colore per dirti che hanno bisogno di qualcosa”.

“Sento molta pressione nel dover avere delle belle piante nel mio ufficio, essendo un professore di biologia vegetale. Ma oh cavolo, faccio fatica,” dice, ridacchiando.

Poiché queste piante sono transgeniche, ovvero contengono DNA di un’altra specie, si troverebbero ad affrontare un duro processo di approvazione se qualcuno tentasse di portarle sul mercato negli Stati Uniti. Piante produttrici di Betalain e A. thaliana non effettuano impollinazioni incrociate naturali, quindi i ricercatori dovrebbero dimostrare che qualsiasi pianta transgenica da loro progettata non avrà effetti indesiderati sull’ambiente.

Non è impossibile, però. All’inizio di quest’anno, il Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti ha approvato la vendita di pomodori viola, che contengono geni della bocca di leone che ne aumentano il contenuto di antiossidanti e ne allungano la durata di conservazione. Il mese scorso, l’agenzia ha dato il via libera a una petunia che si illumina al buio, contenente geni di funghi bioluminescenti e che sarà commercializzata l’anno prossimo.

Con ulteriori ricerche, anche le piante che parlano a colori potrebbero ottenere il via libera.