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Approccio molecolare per lo studio della senescenza in Medicago truncatula

Informazioni tesi

  Autore: Marzia Cusinato
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2004-05
  Università: Università degli Studi di Padova
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Biotecnologie - Indirizzo Biotecnologie Industriali
  Relatore: MichelaZottini
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 96

Il lavoro svolto durante l’internato ha avuto come scopo l’individuazione di geni marcatori del processo di senescenza in Medicago truncatula, sistema modello per le leguminose. Il livello di espressione di tali geni è stato analizzato a livello di mRNA in cellule in coltura in senescenza naturale e indotta da citochinine. Nel nostro laboratorio è già stato verificato che alti livelli di citochinine sono in grado di accelerare il processo di senescenza in colture A. thaliana (Carimi et al., 2004).
Nel caso in cui uno o più geni tra quelli analizzati risultassero essere significativamente modulati durante il processo di senescenza essi saranno scelti come possibili marcatori di tale processo. Geni con tali caratteristiche sono necessari per verificare se viene modulata la loro espressione anche durante la senescenza indotta da citochinine. In M. truncatula non sono ancora stati individuati geni marcatori di senescenza.
Abbiamo inoltre eseguito esperimenti di trasformazione transiente in foglie di M. truncatula mediante agroinfiltrazione con Agrobacterium tumefaciens del ceppo ipervirulento AGL1. Tali esperimenti hanno come scopo la messa a punto di un protocollo di trasformazione transiente in foglie di M. truncatula per studi di localizzazione subcellulare. Nel caso in cui il protocollo di trasformazione desse buoni risultati, tale metodo potrà essere sfruttato per sublocalizzare proteine fuse alla GFP per acquisire maggiori informazioni sul loro ruolo o confermare informazioni acquisite in altri modi. Nel nostro caso il protocollo di trasfomazione transiente sarà utile per sublocalizzare proteine coinvolte nel processo di senescenza.

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1 INTRODUZIONE 1.1 Leguminose Il grande interesse, che l’uomo ha sempre nutrito per le leguminose ( o Fabaceae) , nasce dalla loro notevole importanza economica. Esse sono seconde solo ai cereali per quanto riguarda l’importanza e l’impiego in agricoltura. Le leguminose provvedono per circa un terzo al fabbisogno di azoto, proteine ed oli vegetali nella dieta umana (Graham e Vance, 2003), integrando, con il loro apporto proteico, i cereali e i tuberi, fonti di carboidrati. I legumi sono inoltre importanti specie foraggiere sia nelle zone temperate che tropicali. Le leguminose forniscono inoltre i minerali essenziali richiesti nella dieta umana e producono metaboliti secondari, che difendono le piante dall’attacco dei patogeni e favoriscono la salute umana, proteggendo contro il cancro e abbassando la colesterolemia e la glicemia (Gepts et al ., 2005); pertanto trovano anche applicazioni in campo industriale e farmaceutico. I legumi sono le uniche specie d’interesse commerciale che sono in grado di fissare l’azoto atmosferico grazie allo loro capacità di instaurare relazioni di simbiosi con i batteri del genere Rhizobium. Questa loro caratteristica riduce l’impiego di sostanze chimiche d’utilizzo agricolo e promuove la fertilità del suolo (May and Dixon, 2004). Come altre famiglie di piante, ma a differenza delle Brassicacee a cui appartiene Arabidopsis thaliana , i legumi sono in grado di instaurare anche relazioni di simbiosi con i funghi micorrizici che facilitano l’uptake di fosforo dal suolo. La ricerca scientifica, volta alla comprensione della biologia delle leguminose e, in particolare, delle basi molecolari delle vie metaboliche, coinvolte nella fissazione dell’azoto e nelle interazioni simbiotiche tra piante e batteri, ha reso necessaria l’individuazione di un organismo modello appartenente a questa famiglia di piante (Cook, 1999). Medicago truncatula insieme a Lotus japonicus (Fig. 1) costituiscono due modelli poiché le scoperte relative ai loro genomi sono estendibili anche ad altri legumi, tra cui quelli appartenenti alla sottofamiglia delle Papilionoideae (Young et al ., 2005). 1

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