Individuazione e validazione di metodiche per la caratterizzazione dei proteomi di piante d¿interesse agrario (Pesco, Mais, Riso e Cetriolo)

Le proteine espresse da un organismo, il proteoma, risultano essere un insieme dinamico soggetto a continue modificazioni legate sia a specifiche esigenze cellulari sia alla necessità di rispondere prontamente agli stimoli esterni. L¿ottenimento d¿informazioni sul profilo d¿espressione proteica è quindi una tappa indispensabile per la comprensione dei processi biochimici e fisiologici che caratterizzano una particolare risposta fenotipica delle piante. La caratterizzazione del profilo proteico dei vegetali appare ad oggi molto complessa e costituisce una sfida di non facile risoluzione, in quanto richiede appropriate metodiche di estrazione che possono variare considerevolmente in funzione della specie e dell¿organo considerato, unitamente a tecnologie utili alla risoluzione di miscele proteiche complesse. Tali metodiche necessitano inoltre di essere supportate da opportune analisi statitische utili alla validazione dei risultati ottenuti, sia in termini di riproducibilità sia in termini di significatività, nonché da protocolli per il sequenziamento e, quindi, l¿identificazione dei peptidi di interesse. Il presente progetto di ricerca si propone pertanto di mettere a punto e di validare approcci biochimici per lo studio dei proteomi di differenti specie vegetali di interesse agrario, quali pesco, mais, riso e cetriolo, allevate in differenti condizioni ambientali o presentanti particolari caratteristiche varietali. Sulle differenti specie scelte per il progetto verranno svolte le seguenti attività di ricerca: PESCO Messa a punto di protocolli per l¿estrazione e la caratterizzazione del proteoma totale di frutti di pesco caratterizzati da polpa a differente consistenza (melting flesh e non melting flesh). MAIS Messa a punto di protocolli per l¿estrazione e la caratterizzazione del proteoma di radici e di foglie di piante di mais allevate in condizioni di diversa disponibilità di nitrato. RISO Messa a punto di metodi di estrazione ed analisi di frazioni peptidiche di origine non proteica (fitochelatine) coinvolte nei processi di compartimentazione e detossificazione cellulare dei metalli pesanti in foglie e radici di piante di riso allevate in presenza di cadmio. CETRIOLO Messa a punto di metodi di estrazione ed analisi del proteoma di radici e foglie di piante di cetriolo allevate in condizioni di ferro carenza. Le miscele proteiche estratte da ciascuna specie e/o matrice considerata nel progetto saranno risolte mediante elettroforesi bidimensionale (2-DE), mentre le proteine d¿interesse verranno invece analizzate per le loro strutture primarie mediante analisi di spettrometria di massa dopo frazionamento cromatografico in fase liquida (LC-ESI-MS/MS). Saranno inoltre condotte analisi statistiche dei risultati volte a valutare le soglie di sensibilità analitica dei protocolli sviluppati nonché indagini bioiformatiche utili all¿identificazione delle proteine di maggiore interesse emerse durante le attività.