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Elliot Meyerowitz e Christopher Somerville

Premio Balzan 2006 per la genetica molecolare delle piante

Per i risultati ottenuti nel promuovere Arabidopsis come organismo modello per la genetica molecolare delle piante. L’uso di Arabidopsis ha avuto implicazioni di amplissima portata, sia nella ricerca di base che nelle potenziali applicazioni, per la scienza dei vegetali.

ELLIOT MEYEROWITZ ha studiato da genetista molecolare di Drosophila a Yale e Stanford. Attualmente è George W. Beadle Professor al California Institute of Technology, dove presiede la Division of Biology.

Ha dimostrato che Arabidopsis ha un genoma molto piccolo e, basandosi su questa scoperta, ha creato un lungimirante programma di ricerca finalizzato a utilizzare quest’organismo come sistema sperimentale modello. Il suo laboratorio è stato il primo a clonare e sequenziare un gene di Arabidopsis, e inoltre a fornire una mappa genetica dei marker molecolari. Grazie a quest’approccio, migliaia di ricercatori con una formazione in biologia molecolare sono stati attratti dalla ricerca sulle piante. Egli stesso ha apportato molti contributi di notevole importanza e rilievo che ci hanno aiutati a comprendere la base molecolare della crescita e dello sviluppo delle piante. Ha dimostrato in modo particolare che l’identità degli organi dei fiori è definita dalla combinazione di geni regolatori all’interno del fiore in crescita, e il suo laboratorio ha clonato e caratterizzato molti di questi geni. Il suo modello di interazione fra i geni regolatori ha dimostrato di poter essere applicato ad altre piante da fiore.

Il suo laboratorio, fra le tante scoperte, ha anche dimostrato il modo in cui i geni segnalatori mantengono una serie di cellule staminali nel germoglio e nel fiore in crescita, come gli organi si evolvono a partire dal germoglio seguendo i modelli spaziali appropriati, e come le piante percepiscono l’etilene, un regolatore gassoso di crescita delle piante. I suoi fondamentali contributi concettuali nel campo della genetica molecolare e della morfogenesi delle piante hanno aperto gli orizzonti della moderna scienza dei vegetali.

CHRISTOPHER SOMERVILLE si è formato come genetista batterico. È direttore del dipartimento di biologia delle piante della Carnegie Institution di Washington e Professore di Scienze biologiche all’università di Stanford.

È stato uno dei primi a perorare la causa dell’importanza di Arabidopsis negli studi di genetica molecolare. I suoi scritti su come isolare e identificare i mutanti dell’Arabidopsis hanno dimostrato in modo del tutto convincente il potenziale di questo sistema sperimentale modello.

Il suo lavoro si è concentrato principalmente sull’uso di piante mutanti e transgeniche per caratterizzare i processi biochimici nelle piante. Ha iniziato le sue ricerche utilizzando nuovi mutanti di Arabidopsis che gli hanno consentito di dare fondamentali contributi alla comprensione della regolazione della fissazione fotosintetica della CO 2 . Un altro contributo apportato da Christopher Somerville è stata l’analisi genetica utilizzata nell’identificazione delle mutazioni riguardanti le fasi principali della biosintesi lipidica e l’uso di queste mutazioni per identificare i geni corrispondenti e svelare molti aspetti del metabolismo lipidico delle piante.

Studiando i meccanismi che regolano l’azione degli enzimi, Christopher Somerville ha scoperto la base strutturale delle differenze chimiche fra gli acidi grassi nelle piante. Il suo lavoro ha condotto allo sviluppo di piante da raccolto con i lipidi modificati che possiedono benefici nutrizionali.

Le sue ricerche pionieristiche sul modo in cui le pareti cellulari vengono sintetizzate hanno portato alla luce il concetto di biosintesi sia della lignina che della cellulosa. Esse hanno inoltre dato il via alla costruzione di piante con una maggiore quantità di biomassa e di cellulosa, il materiale alla base della produzione di biocombustibili rinnovabili.

Christopher Somerville è stato il primo a sequenziare le EST (Expressed Sequence Tags) dell’Arabidopsis. Questo ha dato il via alla fondazione di un consorzio a livello mondiale, l’“Arabidopsis Genome Initiative”, alla cui presidenza si è alternato con Elliot Meyerowitz, che ha prodotto la prima sequenza di un genoma di una pianta superiore. Egli ha partecipato attivamente a questo lavoro con i colleghi dell’“Institute for Genomic Research”, che ha dato il contributo maggiore alla sequenza. Nei dieci anni successivi, Christopher Somerville ha elaborato “The Arabidopsis Information Resource” (TAIR), una delle banche dati biologiche più utilizzate nel mondo.

Insieme, CHRISTOPHER SOMERVILLE e ELLIOT MEYEROWITZ hanno dato vita al “Multinational Coordinated Arabidopsis thaliana Genome Project”, che durante un lasso di tempo di oltre dieci anni ha promosso la fondazione di centri di raccolta, banche dati, mutanti con inserzioni, vaste biblioteche sul DNA, e sulle sequenze EST (Expressed Sequence Tags). Hanno difeso vigorosamente l’importanza di porre prontamente dati e materiali provenienti dai progetti sul genoma a disposizione dell’intera comunità scientifica e hanno aiutato a stabilire tali pratiche come norma nella comunità di Arabidopsis.

A causa del grande impatto della ricerca Arabidopsis su tutti gli aspetti della ricerca sulle piante, includendo l’allevamento di piante agricole, le iniziative di Elliot Meyerowitz e Christopher Somerville, e i loro risultati, sono della massima importanza per il nostro pianeta e per il genere umano.

Testi ufficiali del Comitato Generale Premi, Fondazione Internazionale Balzan – “Premio”