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Ruolo delle proteine carrier AUX1 e PIN1 nel trasporto polare dell’auxina

L’ auxina regola una serie di processi di sviluppo come la crescita per distensione del fusto, i tropismi, lo sviluppo del frutto, la formazione delle radici e la dominanza apicale. L’ormone nella pianta viene trasportato basipetamente, dai meristemi apicali, secondo un meccanismo cellula-cellula definito trasporto polare. Dai vari studi è emerso che è proprio il trasporto polare a rivestire un ruolo centrale nella regolazione, da parte dell’auxina, dei processi di crescita. L’elaborazione del modello chemiosmotico e la scoperta delle proteine di trasporto, AUX1 e PIN1, hanno permesso di chiarire molti punti chiave nella comprensione di questo meccanismo. Sulla base dell’ipotesi chemiosmotica il movimento dell’auxina attraverso le cellule dipende dall’azione di un trasportatore in influsso (AUX1) e di un trasportatore in efflusso (PIN1). Inoltre la loro localizzazione ai poli opposti nella cellula determina la direzione del flusso dell’auxina nella pianta. Il trasporto polare è una condizione necessaria per la formazione di un gradiente longitudinale di auxina, che viene osservato in vari contesti di sviluppo e che regola processi come l’embriogenesi, l’organogenesi, il differenziamento del tessuto vascolare, la crescita tropica o il mantenimento dei meristemi radicali.
A livello subcellulare inoltre è emerso che sono presenti due distinti percorsi di movimento, tra endosomi e membrana plasmatica, per i due carriers. La scoperta di due differenti cicli costitutivi è stata confermata sia tramite l’utilizzo tecniche come la FRAP (Fluorescence Recovery after Photobleaching analysis), sia studiando le differenti risposte, nelle dinamiche subcellulari di AUX1 e PIN1, all’ inibitore chimico BFA e agli inibitori del trasporto polare, quali TIBA, PBA e 1-NOA. Dal punto di vista funzionale la presenza di due distinti percorsi di movimento subcellulare fornisce l’opportunità di regolare il movimento di AUX1 e PIN1 indipendentemente, nonché la loro localizzazione all’interno della cellula.
In conclusione le dinamiche subcellulari forniscono un ulteriore livello di regolazione del trasporto polare e dei processi di crescita ad esso associati.

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1 1. INTRODUZIONE L’ auxina (dal greco auxein: “aumentare” o “crescere”) è stato il primo ormone vegetale ad essere scoperto e controlla nella pianta una serie di processi di sviluppo, quali la crescita per distensione del fusto, la dominanza apicale, la formazione delle radici e lo sviluppo del frutto. Più di 50 anni fa si scoprì, nei mesocotili di avena, che l’auxina si muove principalmente dall’apice alla base (basipetamente) e questo tipo di trasporto unidirezionale fu definito trasporto polare. Il modello chemiosmotico, che spiega il trasporto polare, si basa su due passaggi chiave. Il primo è l’influsso dell’auxina nella cellula, che avviene o per diffusione passiva o tramite un simportatore di protoni. Il secondo è l’efflusso dell’auxina dalla cellula, che avviene tramite carrier specifici ( Jacobs- Gilbert, 1983). Grazie a studi condotti su un mutante di Arabidopsis aux1, le cui radici mostrano una risposta alterata all’applicazione di auxine esogene, fu proposta, come candidato per l’assorbimento di auxina, la proteina carrier AUX1 (Bennet et al., 1996). Mentre nel 1998 Lushing e colleghi sono stati i primi a pubblicare, su Genes e Development, i dati sulla clonazione del gene pin1 (detto anche eir1), che codifica per la proteina PIN1, il carrier in efflusso.

Laurea liv.I

Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

Autore: Marta Macchia Contatta »

Composta da 46 pagine.

 

Questa tesi ha raggiunto 1831 click dal 09/02/2010.

Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.