Il sequenziamento dei geni eseguito dagli esperti della Johns Hopkins University (JHU) e dell'Howard Hughes Medical Institute ha evidenziato circa 230mila differenze tra le 100 varietà di pomodori considerate. Lo studio, pubblicato sulla rivista Cell, potrebbe aiutare la comunità scientifica a comprendere l'evoluzione genetica della pianta di pomodoro, durante la quale alcuni segmenti sono stati duplicati, eliminati o modificati, fino a raggiungere il risultato delle centinaia diverse varietà oggi esistenti. "Credo che si possa tranquillamente affermare che il nostro sia l'analisi più completa della variazione del genoma dei pomodori. Abbiamo esaminato le varianti strutturali, cioè le differenze su larga scala tra i genomi, per indagare sulle origini genetiche della grande diversità tra le specie di pomodori, per molto tempo rimaste inspiegate", dichiara Zachary Lippman dell'Howard Hughes Medical Institute.
"Grazie alle tecnologie di sequenziamento del DNA abbiamo potuto osservare più facilmente queste variazioni per comprendere in che modo esse abbiano potuto influenzare i tratti di alcune specifiche proprietà", aggiunge Michael Schatz della Johns Hopkins University. "Sapevamo che la variazione strutturale ha giocato un ruolo fondamentale nell'evoluzione dei pomodori, ma prima di queste nuove tecnologie non avevamo modo di indagare su questi fenomeni", precisa Xingang Wang, ricercatore presso il laboratorio di Lippman. Il team ha sequenziato e confrontato i genomi di 100 diverse varietà di pomodoro, identificando 230mila varianti strutturali, e utilizzato lo strumento di alterazione CRISPRR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), per capire come alcune alterazioni possano influenzare forma, colore, dimensione e sapore dei pomodori.
"Alcuni studi precedenti avevano identificato il gene KLUH (come il supereroe della Marvel scritto al contrario), che poteva essere coinvolto in questo tipo di situazione, ma sapevamo che non poteva dipendere tutto da un singolo gene. I nostri risultati indicano infatti che il gene KLUH può influenzare circa il 30 percento delle dimensioni di una pianta", continua Schatz, sottolineando le possibili implicazioni del loro studio per il settore agrario, per cui sarebbe possibile comprendere origini e genetica delle colture di interesse applicando la stessa metodologia.
"Abbiamo identificato anche il gene responsabile del sapore affumicato nei pomodori. In un terzo ciclo di esperimenti abbiamo poi utilizzato CRISPR per stimolare un'interazione complessa coinvolgendo quattro variabili strutturali per scoprire in che modo sarebbe possibile raggiungere un compromesso tra le caratteristiche in grado di semplificare la raccolta del pomodoro e quelle che ne riducono la produttività", osservano i ricercatori. "L'industria legata alla coltivazione, lavorazione, e vendita di questa pianta smuove miliardi di dollari, speriamo che il nostro studio possa essere un nuovo modo per migliorare alcune caratteristiche dei pomodori, ma anche aprire la strada all'indagine di altre colture importanti come mais, riso e soia", conclude Wang.