Regolazione dell’assorbimento di solfato in Arabidopsis thaliana: il possibile ruolo di STRAM1
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Data di Pubblicazione:
2011
Citazione:
Regolazione dell’assorbimento di solfato in Arabidopsis thaliana: il possibile ruolo di STRAM1 / R. Iacono, C. Lancilli, G.A. Sacchi, F.F. Nocito. ((Intervento presentato al 29. convegno Nazionale SICA tenutosi a Foggia nel 2011.
Abstract:
L’efficienza d’uso dello zolfo (SUE) nelle piante è un carattere agronomico controllato da
diversi geni e dalla loro interazione con l’ambiente. Una limitata disponibilità di zolfo (S) si
ripercuote negativamente sulla crescita, sulla produttività e sulle capacità di adattamento
all’ambiente della pianta. Una migliore comprensione delle basi fisiologiche e molecolari
della SUE potrebbe contribuire alla definizione di strategie di fertilizzazione maggiormente
mirate ed efficienti.
Le piante assorbono lo S in forma di solfato dalla soluzione circolante del suolo.
L’assorbimento e la distribuzione sistemica del solfato sono mediati da specifici trasportatori,
codificati da una famiglia multigenica, la cui attività è altamente regolata per controllare il
flusso di S in funzione della richiesta metabolica della pianta e, quindi, del suo stato
nutrizionale.
Le risposte fisiologiche alla carenza di S sono regolate principalmente a livello
trascrizionale, ma sono in buona parte ancora sconosciuti molti degli aspetti legati alla
percezione e trasduzione dei segnali nutrizionali. L’analisi dei promotori dei geni che
rispondono alla disponibilità di S evidenzia l’esistenza di regioni regolatrici (cis-acting
elements) coinvolte nella regolazione trascrizionale. In particolare, in Arabidopsis thaliana è
stata descritta una regione regolatrice, denominata SURE (SUlfur Responsive Element),
necessaria e sufficiente a promuovere l’espressione di un trasportatore del solfato
(SULTR1;1) in condizioni di solfocarenza. La presenza di SURE nei promotori di molti geni
che rispondono alla disponibilità di S suggerisce un suo coinvolgimento nel controllo
trascrizionale del pattern genico di adattamento a condizioni di limitazione nutrizionale.
In questo lavoro viene presentata una caratterizzazione preliminare di STRAM1 (Sulfate
TRAnsport Modulator 1), un gene codificante un putativo fattore di trascrizione in grado di
interagire con SURE e, quindi, potenzialmente coinvolto nella regolazione trascrizionale di
SULTR1;1 in Arabidopsis thaliana. Tale gene è stato precedentemente identificato nel nostro
laboratorio attraverso un approccio one-hybrid in Saccharomyces cerevisiae.
Allo scopo di indagare sul ruolo di STRAM1 nella regolazione del trasporto di solfato si è
scelto di adottare un approccio di genetica inversa basato sulla individuazione e
caratterizzazioni di mutanti di Arabidopsis difettivi per il gene in esame, presenti in diverse
collezioni. Tale approccio ha condotto all’isolamento di un mutante per inserzione, stram1,
parzialmente difettivo nell’espressione del gene STRAM1, che è stato successivamente
caratterizzato per le sue risposte trascrizionali in diverse condizioni di disponibilità di solfato
nel mezzo di allevamento.
I principali risultati ottenuti indicano l’esistenza di una relazione complessa tra i livelli di
trascritto di STRAM1 e SULTR1;1, suggerendo un ruolo del primo gene nel controllo
dell’espressione basale del secondo e non nella sua modulazione al variare della disponibilità
di solfato nel mezzo di allevamento. L'individuazione e l'analisi di mutanti stram1
completamente difettivi potrebbe contribuire a chiarire maggiormente il ruolo di questo gene
nel controllo trascrizionale del trasporto e del metabolismo del solfato.
Tipologia IRIS:
14 - Intervento a convegno non pubblicato
Keywords:
Efficienza d’uso dello zolfo; trasporto del solfato; Arabidopsis thaliana
Elenco autori:
R. Iacono, C. Lancilli, G.A. Sacchi, F.F. Nocito
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