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REGOLAZIONE GENETICA ED EPIGENETICA DI GENI COINVOLTI NEI PROCESSI DI TOLLERANZA A STRESS OSMOTICI IN PIANTE DI INTERESSE AGRARIO

Le principali attività sperimentali previste per il raggiungimento degli obiettivi del progetto sono:•Allestimento di un catalogo di geni espressi in maniera differenziale nella risposta allo stress idrico di breve durata (shock) e durante un graduale adattamento, mediante analisi del trascrittoma;•Validazione e studio di espressione comparativa in cellule adattate o sottoposte a shock e in piante di patata in vivo di geni identificati mediante qRT-PCR;•Analisi bioinformatica (Gene ontology), al fine di definire le categorie funzionali maggiormente coinvolte nella risposta allo shock/adattamento;•Analisi bioinformatica per l’identificazione di sequenze regolative specifiche nella risposta agli stress osmotici•Ricerca di sequenze regolative ex novo sui promotori, in funzione della loro G, •Analisi comparative di potenziali siti di metilazione individuati nelle regioni regolative dei geni espressi in maniera differenziale•Studio di legame delle nuove sequenze regolative al fine di identificare i fattori trascrizionali associati.Uno degli aspetti originali del progetto è la possibilità di chiarire i meccanismi di regolazione genica associati ad un graduale adattamento allo stress, contrariamente all’approccio più utilizzato volto all’identificazione di geni de-regolati da stress osmotici intensi e acuti, condizioni sperimentali lontane da quelle che si verificano in pieno campo. Le ricerche svolte utilizzando S. tuberosum come modello sperimentale, renderà i dati prodotti immediatamente fruibili ai fini applicativi del miglioramento genetico finalizzato all’ottenimento di piante tolleranti agli stress ambientali. Inoltre, l’impiego di strumenti bioinformatici avanzati permetterà di analizzare le sequenze promotrici dei geni differenzialmente espressi, consentendo di individuare e studiare regioni genomiche con importanti funzioni regolative (ad es. elementi regolativi in cis, enhancer, CpG islands etc ) e identificare fattori in trans ad essi associati. I dati genomici ottenuti, insieme a quelli già pubblicati, saranno utilizzati, infine. per costruire un modello integrato per la comprensione dei meccanismi di tolleranza/adattamento allo stress idrico in specie di interesse agrario. Pubblicazioni (2n+1) (2014-2015-2016)1.Vaccaro MC, Malafronte N, Alfieri ME, De Tommasi N, Leone A (2014)- Enhanced biosynthesis of bioactive abietane diterpenes by overexpressing AtDXS or AtDXR genes in Salvia sclarea hairy roots. PLANT CELL TISSUE AND ORGAN CULTURE. Vol. 119. Pag.65-77 DOI: 10.1007/s11240-014-0514-42.Fasano R Gonzalez N, Tosco A, Dal Piaz F Docimo T, Serrano R; Grillo S, Leone A, Inzé Dirk (2014)- Role of arabidopsis UV RESISTANCE LOCUS 8 in plant growth reduction under osmotic stress and low levels of UV-B MOLECULAR PLANT. Vol. 7. Pag.773-791. doi: 10.1093/mp/ssu002. Epub 2014 Jan 103.Ambrosone A, Batelli G, Nurcato R, Aurilia V, Punzo P, Bangarusamy DK, Ruberti I, Sassi M, Leone A, Costa A, Grillo S (2015) -The arabidopsis RNA-binding protein AtRGGA regulates tolerance to salt and drought stress. PLANT PHYSIOLOGY, vol. 168, p. 292-306, ISSN: 1532-2548, doi: 10.1104/pp.114.2558024.Vaccaro MC, Alfieri ME, Malafronte N, de Tommasi N, Leone A (2016)Increasing the synthesis of bioactive abietane diterpenes in Salvia sclarea hairy roots by elicited transcriptional reprogramming PLANT CELL REPORTS. Nov. 2016 DOI: 10.1007/s00299-016-2076-x5.Ambrosone A, Batelli G, Bostan H, D'Agostino N, Chiusano Ml, Perrotta G, Leone A, Grillo S, Costa A (2016).- Distinct gene networks drive differential response to abrupt or gradual water deficit in potato. GENE, vol. 597, p. 30-39, ISSN: 0378-1119, doi 10.1016/j.gen...