Sia gli animali che le piante mantengono piccoli gruppi di cellule staminali che provvedono a formare i precursori di cellule più specializzate per sostenere la crescita o per sostituire tessuti danneggiati.
Le cellule staminali formano una riserva di cellule indifferenziate in grado di auto mantenersi e di dare origine a precursori di cellule che andranno a costituire tessuti. Nelle piante l¿attività delle cellule staminali del apice del germoglio e della radice sono responsabili della formazione di nuovi organi per tutto il ciclo vitale della pianta che può durare centinaia di anni.
Ci sono interessanti parallelismi nel mantenimento delle cellule staminali negli organismi multicellulari animali e vegetali. In entrambi i tipi di organismi le cellule staminali sono mantenute da segnali intercellulari che sono presenti solo in regioni ben definite chiamate ¿nicchie¿. Sebbene le piante usino molecole differenti per mantenere indifferenziate le cellule staminali, e sono più flessibili a formare nuove nicchie in posizioni diverse, risultati recenti sembrano suggerire che il meccanismo che limita il differenziamento (cell fate) delle cellule staminali negli animali e nelle piante sia simile.
In entrambi i casi la popolazione di cellule staminali è controllata da segnali esterni alla nicchia, inoltre in entrambi i casi quando una cellula figlia esce dalla nicchia va incontro a un periodo di rapida divisione prima di completare il differenziamento.
Sebbene gran parte delle molecole che controllano il mantenimento delle cellule staminali siano diverse tra animali e piante in entrambi i casi sono coinvolte le proteine della famiglia ARGONAUTE (AGO).
Le proteine ARGONAUTE controllano la stabilità degli RNA messaggeri e quindi la loro traduzione. In particolare le proteine ARGONAUTE hanno dei domini che si legano al RNA e ne influenzano la stabilità. Inoltre le proteine AGO partecipano al riconoscimento di micro RNA su regioni genomiche soggette a metilazione istonica e quindi a un controllo epigenetico della trascrizione.
Il gruppo di ricercatori partecipante a questo progetto si propone di studiare AGO1 identificato e studiato in Arabidopsis, in altre specie. Geni con sequenza simile a AGO 1 saranno identificati in altre specie di di cui è stato sequenziato il genoma come per esempio Mercantia polymnorfa (Briofita), Oryza sativa (Angiosperma) ect, per studiarne l¿espressione e la conservazione di funzione. Parallelismi e analisi comparative saranno effettuate anche con omologhi di AGO1 in specie animali grazie alla collaborazione con il Prof Cossu.
Il gruppo della Prof Colombo e Prof Kater si occuperanno della caratterizzazione molecolare e funzionale (dove possibile) di AGO1 e suoi omologhi nelle specie vegetali , la localizzazione dell¿espressione di AGO1 nelle varie specie sarà fatta dalla Dr. Caporali. IL Prof Sala e il Dr. Spada si occuperanno dell¿analisi filogenetica ed evoluzionistica di AGO1 considerando anche specie animali.