Data di Pubblicazione:
1999
Citazione:
Lo stress ossidativo nelle piante: funzioni cellulari rilevanti / I. Murgia. ((Intervento presentato al convegno Workshop Fondazione Lombardia per l'Ambiente tenutosi a Milano, Italia nel 1999.
Abstract:
Molti stress ambientali causano nelle piante un danno di natura
ossidativa, in quanto a livello cellulare viene prodotto un eccesso
di specie reattive dell’ossigeno (ROS) che danneggiano importanti
funzioni cellulari.
L’inattivazione dei fotosistemi PSI e PSII, che si verifica in condizioni
fotoinibitorie, è causata dallo stato di sovrariduzione dei trasportatori
fotosintetici di elettroni che diventano, attraverso varie reazioni, donatori
di elettroni all’O2 (prodottosi nella fase luminosa della fotosintesi) con
formazione di diverse ROS.
Sono presenti a livello cellulare diversi meccanismi implicati nella eliminazione
delle ROS; tali meccanismi sono inoltre finemente regolati.
Obiettivo della ricerca è lo studio delle funzioni geniche rilevanti nella
capacità della pianta di rispondere allo stress ossidativo indotto da ozono o da
condizioni fotoinibitorie. Abbiamo scelto di studiare le seguenti funzioni:
• tAPX, sAPX, cAPX (ascorbato perossidasi tilacoidale, stromatica e
citosolica); tale enzima si occupa dello scavenging di H2O2;
• At fer1 (ferritina); tale proteina è capace di sequestrare ioni ferro; riducendo
quindi la disponibilità di ferro libero, può rallentare la reazione di Haber-
Weiss con la quale si ha produzione di radicali ossidrilici.
Abbiamo iniziato la ricerca dei corrispondenti mutanti knock-out in una
collezione di linee di Arabidopsis thaliana ottenute per mutagenesi inserzionale
con l’elemento trasponibile di mais Spm: abbiamo individuato dei putativi positivi
per Atfer1 e per cAPX: è tuttora in corso la validazione di tali positivi.
Per caratterizzare fisiologicamente tali mutanti, abbiamo messo a punto
un metodo selettivo che permette di misurare la fotoinibizione utilizzando lo
strumento PEA (Plant Efficiency Analyser). Con tale strumento sono misurati i parametri F0, Fm, Fv/Fm (dove Fv=Fm - F0 ) in piante esposte a condizioni di stress ossidativo (alto irraggiamento e bassa temperatura). Tali parametri sono importanti indici dell’efficienza fotochimica di un sistema; infatti più Fv/Fm è basso, minore è l’efficienza fotochimica.
La misura della fotoinibizione con il PEA permette una valutazione quantitativa del danno ossidativo nelle linee di A. thaliana ed è inoltre non
distruttivo per la pianta, in quanto si esegue su singola foglia.
Abbiamo quindi valutato il danno fotoinibitorio in piante di Nicotiana
tabacum transgeniche che sovraesprimono il gene per la ferritina a seguito di esposizione a bassa temperatura e alto irraggiamento; tali linee non sono più
resistenti delle corrispondenti linee wt a tale tipo di stress.
Infine, tramite analisi con Northern blots, abbiamo visto che condizioni
fotoinibitorie che dimezzano l’efficienza fotochimica in A. thaliana non inducono
né la trascrizione del gene per la ferritina né quello della cAPX.
Tipologia IRIS:
14 - Intervento a convegno non pubblicato
Elenco autori:
I. Murgia
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