Gli aptameri sono strumenti di monitoraggio rapidi e mirati che permettono di seguire il destino dei microrganismi benefici nel suolo. Grazie a queste informazioni, possono supportare lo sviluppo di consorzi microbici più efficaci, tracciabili e sostenibili per l’agricoltura.
Mentre nel progetto PLANTìA si sta valutando l’efficacia di nuovi consorzi microbici utili per la crescita e la salute delle piante, resta una domanda cruciale: una volta distribuiti nel suolo, questi microrganismi riescono davvero a sopravvivere, colonizzare la rizosfera, ma soprattutto mantenere la propria attività biologica benefica a contatto con le radici?
Per rispondere è necessario disporre di informazioni e seguire i microrganismi all’interno del sistema suolo-piante coltivate e distinguerli da quelli già presenti naturalmente nel terreno. A questo scopo, PLANTìA ha sviluppato uno strumento rapido e preciso per tracciare Bacillus halotolerans, un batterio che fa parte di un nuovo consorzio microbico che il progetto sta testando per capirne l’efficacia reale.
Lo strumento si chiama aptamero ed è composto da piccole sequenze di DNA in grado di riconoscere un microrganismo bersaglio in modo selettivo e tracciabile come un detective che riconosce un volto preciso in mezzo alla folla, funzionando da biosensore. L’aptamero quindi è in grado di studiare tutti i movimenti del Bacillus halotolerans all’interno della complessa comunità microbica del suolo, di seguirne il destino nel tempo per conoscere dove si trova, quanto sopravvive e come interagisce con l’ambiente e la pianta.
“Il lavoro svolto finora è stato finalizzato all’identificazione di sequenze di DNA capaci di riconoscere in modo specifico Bacillus halotolerans” – spiega Riccardo Scotti del CREA Orticoltura e Florovivaismo, che sta seguendo in prima persona la sperimentazione. “Il processo che ha portato alla generazione di queste molecole può essere immaginato come una sorta di selezione naturale in laboratorio: si parte da una grande collezione di sequenze diverse e, passo dopo passo, si conservano quelle che sembrano interagire meglio con il batterio bersaglio. Al termine di questa fase sono state individuate dieci sequenze candidate a riconoscere il Bacillus halotolerans, da studiare più nel dettaglio”.
Il passo successivo delle ricerche è stato verificare se gli aptameri fossero davvero in grado di “agganciarsi” al batterio target. Seguite nel video com’è andata: toccherete con mano che nella ricerca non tutte le risposte arrivano al primo colpo e che anche un risultato non positivo fornisce indicazioni utili per procedere nel modo migliore. Il video è stato registrato in occasione del convegno organizzato dal progetto PLANTìA nel gennaio scorso ad Avellino.
Scarica il Graphical abstract aptameri
A cura di: Riccardo Scotti e Alessia Cuccurullo, ricercatori, e Paola Iovieno, referente comunicazione del progetto PLANTìA e in forza al CREA Orticoltura e Florovivaismo
