Il fattore trascrizionale L1L controlla la deposizione dei corpi lipidici nell'embrione di Arabidopsis

Nei vertebrati, il fattore trascrizionale NF-Y è un trimero composto da tre subunità A, B, C, ciascuna delle quali in Arabidopsis costituisce una sottofamiglia di 9-10 geni (1). Leafy Cotyledon 1 (LEC1) è un fattore NF-YB di Arabidopsis espresso durante lo sviluppo dell'embrione (2). I mutanti lec1 presentano un fenotipo pleiotropico, in quanto hanno un difetto nel sospensore e un blocco nello sviluppo dell'embrione, una diversa distribuzione di amido, lipidi e corpi proteici, sono intolleranti all'essiccamento e parzialmente vivipari. I semi immaturi germinano prematuramente, sono insensibili ad acido abscissico (ABA), tolleranti ad alte concentrazioni di glucosio e sviluppano plantule con tricomi sui cotiledoni. Anche Leafy Cotyledon1-like (L1L) è un fattore NF-YB ed è espresso durante lo sviluppo dell'embrione. Linee RNAi per L1L presentano il 30% di semi con embrioni bloccati a diversi stadi di sviluppo (3). Al contrario, il mutante knockout l1l da noi isolato non presenta difetti nello sviluppo embrionale né tricomi sui cotiledoni. Sebbene i semi l1l non siano vivipari, i semi immaturi l1l sono però insensibili ad elevate concentrazioni di glucosio e sono in grado di germinare. L¿analisi istologica dei doppi mutanti lec1 l1l ha dimostrato che il fenotipo di lec1 è più severo in presenza della mutazione l1l, in quanto il livello di amido e altri zuccheri è maggiore rispetto a lec1 ed i semi sono maggiormente vivipari. Abbiamo inoltre dimostrato tramite analisi al microscopio elettronico a trasmissione che il singolo mutante l1l presenta corpi lipidici di maggiori dimensioni rispetto al wild-type e che nei doppi mutanti lec1 l1l, l'espressione di geni che codificano per proteine di riserva, quali oleosine e cruciferine, risulta essere drasticamente ridotta. Per analizzare ulteriormente il ruolo di L1L nello sviluppo dell'embrione, ci proponiamo di: 1) eseguire un profilo metabolico dei semi l1l per determinare quantità e qualità dei lipidi in essi contenuti; 2) analizzare il contenuto di antociani e clorofilla nei singoli e doppi mutanti; 3) analizzare l'espressione di geni coinvolti nella sintesi dei lipidi, quali WRI1, PKp2, PDH E1a, LAS2, TAG1 e PDAT nel mutante l1l e nel doppio mutante lec1 l1l; 4) analizzare l'espressione temporale e spaziale di geni che controllano lo sviluppo embrionale, quali LEC1, LEC2 e ABI3, nel mutante l1l e nel doppio mutante lec1 l1l; 5) costruire doppi mutanti tra l1l e altri geni che controllano la risposta al glucosio, quali aba2, abi4 e abi5; Bibliografia 1 Gusmaroli et al. GENE 283: 41-8, 2002 2.Lotan et al. Cell 93, 1195-205, 1998 3 Kwong et al. Plant Cell 15:5-18, 2003