Ruolo delle proteine carrier AUX1 e PIN1 nel trasporto polare dell’auxina

L’ auxina regola una serie di processi di sviluppo come la crescita per distensione del fusto, i tropismi, lo sviluppo del frutto, la formazione delle radici e la dominanza apicale. L’ormone nella pianta viene trasportato basipetamente, dai meristemi apicali, secondo un meccanismo cellula-cellula definito trasporto polare. Dai vari studi è emerso che è proprio il trasporto polare a rivestire un ruolo centrale nella regolazione, da parte dell’auxina, dei processi di crescita. L’elaborazione del modello chemiosmotico e la scoperta delle proteine di trasporto, AUX1 e PIN1, hanno permesso di chiarire molti punti chiave nella comprensione di questo meccanismo. Sulla base dell’ipotesi chemiosmotica il movimento dell’auxina attraverso le cellule dipende dall’azione di un trasportatore in influsso (AUX1) e di un trasportatore in efflusso (PIN1). Inoltre la loro localizzazione ai poli opposti nella cellula determina la direzione del flusso dell’auxina nella pianta. Il trasporto polare è una condizione necessaria per la formazione di un gradiente longitudinale di auxina, che viene osservato in vari contesti di sviluppo e che regola processi come l’embriogenesi, l’organogenesi, il differenziamento del tessuto vascolare, la crescita tropica o il mantenimento dei meristemi radicali.
A livello subcellulare inoltre è emerso che sono presenti due distinti percorsi di movimento, tra endosomi e membrana plasmatica, per i due carriers. La scoperta di due differenti cicli costitutivi è stata confermata sia tramite l’utilizzo tecniche come la FRAP (Fluorescence Recovery after Photobleaching analysis), sia studiando le differenti risposte, nelle dinamiche subcellulari di AUX1 e PIN1, all’ inibitore chimico BFA e agli inibitori del trasporto polare, quali TIBA, PBA e 1-NOA. Dal punto di vista funzionale la presenza di due distinti percorsi di movimento subcellulare fornisce l’opportunità di regolare il movimento di AUX1 e PIN1 indipendentemente, nonché la loro localizzazione all’interno della cellula.
In conclusione le dinamiche subcellulari forniscono un ulteriore livello di regolazione del trasporto polare e dei processi di crescita ad esso associati.