Research | Projects

PIATTAFORMA DI PRODUZIONE DI DITERPENI ABIETANICI ANTITUMORALI DA RADICI AVVENTIZIE DI SALVIA SCLAREA MEDIANTE L'USO DI CORONATINA, UN ELICITORE INNOVATIVO

PIATTAFORMA DI PRODUZIONE DI DITERPENI ABIETANICI ANTITUMORALI DA RADICI AVVENTIZIE DI SALVIA SCLAREA MEDIANTE L'USO DI CORONATINA, UN ELICITORE INNOVATIVOLa possibilita' di estrarre e purificare metaboliti vegetali bioattivi da colture in vitro di cellule e tessuti vegetali su larga scala è un obiettivo di grande interesse di base e applicativo, in alternativa alla loro estrazione da piante raccolte o coltivate. Tuttavia, il basso contenuto di questi composti rappresentano un serio problema per il loro successivo sviluppo e applicazione in campo farmaceutico e biomedico, tenendo anche conto che in molti casi la sintesi chimica di questi composti è di difficile realizzazione.L'ottimizzazione della biosintesi di metaboliti secondari in piante medicinali mediante strategie di ingegneria genetica e metabolica, associata alla messa a punto di sistemi di colture cellulari e di tessuti su larga scala, garantisce una biomassa per l'estrazione e purificazione di molecole vegetali bioattive costante nel tempo e qualitativamente uniforme, caratteristiche prioritarie per una loro applicazione a livello industriale. Il principale obiettivo del presente progetto è generare una piattaforma di produzione per l'estrazione e purificazione di diterpeni abietanici di S.sclarea, che hanno mostrato un' interessante attività antiproliferativa contro cellule di melanoma. In particlare, sarà utilizzato un nuovo elicitore, la coronatina, una fitotossina prodotta dal batterio Pseudomonas syringae L’analogia strutturale e funzionale della coronatina con gli jasmonati ne ha suggerito un potenziale impiego come elicitore. Tuttavia, mentre gli effetti del metil-jamonatoti sul metabolismo secondario sono già ampiamente riportati, ben pochi sono i risultati riportati gli effetti della coronatina sulla produzione di metaboliti secondari in piante medicinali.L’obiettivo di incrementare la sintesi di diterpeni abietanici in radici avventizie di S.sclarea sarà raggiunto mediante:1. ottimizzazione delle condizioni del trattamento di elicitazione di radici avventizie di S. sclarea (già disponibili) con coronatina: saranno saggiate concentrazioni, tempi di applicazioni diversi dall'inizio della coltura e tempi di trattamento diversi (1 settimana/ 4 settimana);2.caratterizzazione fenotipica e determinazione della cinetica di crescita e biomassa finale delle radici avventizie trattate con l'elicitore, a confronto con radici non trattate ;3.analisi trascrizionale, mediante qRT-PCR, dei geni della via biosintetica plastidiale dei diterpeni, ama anche di fattori di tarscrizione tipo WRKY e MYC, in un esperimento "time course" (0-24 ore) di trattamento con coronatina;4.analisi quali-quantitativa del contenuto dei principali diterpeni abietanici in radici avventizie trattate con coronatina, mediante analisi HPLC-DAD e confronto con composti standard purificati.Pubblicazioni 2n+1Fasano R, Gonzalez N, Tosco A, Dal Piaz F, Docimo T, Serrano R, Grillo S, Leone A, Inze D (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 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.65-77Vassallo A, Vaccaro MC, De Tommasi N, Dal Piaz F, Leone A (2013). Identification of the plant compound geraniin as a novel Hsp90 inhibitor. PLOS ONE. Vol. 8. Pag.e74266-e74266 I