Il pomodoro non ha più segreti. È stata completata, infatti, la mappa del suo Dna. Il lavoro, al quale Nature ha dedicato la copertina, è frutto di una ricerca internazionale, coordinata dagli italiani Giovanni Giuliano dell’Enea, Luigi Frusciante dell’Università Federico II di Napoli e Giorgio Valle del Dipartimento di biologia dell’Università di Padova, con la collaborazione di ricercatori dell’ateneo di Udine, della scuola Sant’Anna e di due ditte private, la Bmr Genomics e Ylichron.

Il genoma del pomodoro coltivato e del suo antenato selvatico, Solanum pimpinellifolium, è stato sequenziato da un gruppo di oltre 300 scienziati provenienti da quattordici nazioni, fra le quali Cina, Giappone, India, Usa e Corea, concentrate ciascuna su specifici cromosomi, con lo scopo di sequenziare la regione eucromatica più ricca di geni. Successivamente, avvalendosi delle nuove tecnologie Next Gen Sequencing, le ricerche sono state focalizzate sul sequenziamento dell’intero genoma, raggiungendo un obiettivo inizialmente non previsto, ossia quello di offrire alla comunità scientifica la sequenza completa.

La sequenza fornisce una dettagliata panoramica delle porzioni funzionali del genoma del pomodoro e del suo antenato più vicino, rivelando l'ordine e la struttura dei loro 35.000 geni.

Il pomodoro appartiene alla famiglia delle Solanacee, che comprende la patata, il peperone e la melanzana, ma anche piante ornamentali o medicinali come la petunia, il tabacco, la belladonna e la mandragora. I componenti di questa famiglia sono adattati agli ecosistemi più diversi, dalla foresta pluviale tropicale al deserto dell’Atacama in Cile.

La sequenza ha rivelato una delle basi molecolari di questo adattamento. Dimostra che il genoma di pomodoro si è triplicato improvvisamente circa 60 milioni di anni fa, in un momento vicino alla grande estinzione di massa che ha portato alla scomparsa dei dinosauri. Successivamente, la maggior parte dei geni triplicati sono stati persi, mentre alcuni di quelli superstiti si sono specializzati e oggi controllano caratteristiche importanti della pianta, comprese quelle della bacca, come il tempo di maturazione, la consistenza e la pigmentazione rossa.

Perché la mappatura è importante

Le informazioni che potrà dare l’interpretazione della sequenza genomica di circa 950 milioni di basi saranno fondamentali per meglio comprendere i meccanismi genetici su cui si fonda la variabilità del pomodoro ma anche delle specie appartenenti alla stessa famiglia, le solanacee. La mappatura completa avrà un forte impatto sulla comprensione di aspetti molecolari ancora sconosciuti con rilevante impatto sia economico che sociale. Saranno favoriti, in particolare, interventi per migliorarne il valore nutrizionale, il risparmio d’acqua per coltivarlo e il valore fitoterapeutico dei principi attivi. Questo risultato, che ridurrà i costi e semplificherà gli sforzi per migliorare la produzione di pomodoro, potrà tradursi anche in importanti progressi nella lotta ai parassiti del pomodoro.

I vantaggi sono notevoli, sia nei campi, sia a tavola e nell’ambiente. Lo sviluppo di piante con caratteristiche di maggiore resistenza permetterà di ridurre i trattamenti con pesticidi utilizzati contro insetti che fanno da vettore ai virus, abbattendo i costi di coltivazione, ma anche i residui che il consumatore potrebbe trovarsi nel piatto e, naturalmente, riducendo in modo notevole l’impatto ambientale complessivo della coltura. Ancora, ricercatori industriali e  breeders potranno accelerare la generazione di nuove varietà. La sequenza servirà, infine,  come riferimento per le altre specie di solanacee coltivate e per studi di genomica comparativa sia all’interno della stessa famiglia, sia con altre piante superiori. 

Valentino Pesci