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Il proteoma vegetale nella difesa e nello sviluppo

FISIOLOGIA VEGETALE, PATOLOGIA, BIOCHIMICA VEGETALE

Area di Ricerca: Fisiologia Vegetale

Laboratorio e Responsabile Scientifico: Laboratorio di Proteomica presso il “Laboratorio di Genomica Funzionale e Proteomica degli Organismi Modello”. Dott. Benedetta Mattei

Titolo della Linea di Ricerca: Il proteoma vegetale nella difesa e nello sviluppo

Partecipanti: Bellincampi Daniela, Cervone Felice, De Lorenzo Giulia, Ferrari Simone, Casasoli Manuela, Galletti Roberta, Spinelli Francesco, Pontiggia Daniela, Salvi Gianni

Ricerca nuova: Proseguimento di ricerca:
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Responsabile scientifico della Linea di Ricerca: Benedetta Mattei, Ricercatore confermato, 27914, 22446 benedetta.mattei@uniroma1.it

Settori Scientifico-Disciplinari interessati dal programma di ricerca: BIO/04

Parole chiave: Proteomica, profili molecolari associati ai patogeni (PAMP), profili molecolari associati all’ospite (HAMP), sviluppo, difesa, via di secrezione

Breve descrizione della Linea di Ricerca:

Gli oligogalatturonidi (OG) funzionano da segnali molecolari della presenza di microrganismi patogeni e inducono nelle piante una serie di risposte di difesa attraverso una via di trasduzione del segnale ancora sconosciuta. Lo scopo di questa ricerca è di studiare le risposte agli OG attraverso analisi proteomica e identificare le proteine coinvolte nelle risposte agli OG per dissezionare la via di segnalazione che conduce all’attivazione delle risposte di difesa. La pianta prescelta è
Arabidopsis thaliana, il cui genoma è stato completamente sequenziato. La somiglianza di molti geni di Arabidopsis con geni di piante d’interesse agrario come il grano e il riso conferisce a questa scelta anche un interesse applicativo in quanto molti di questi geni hanno controparti che svolgono la stessa funzione nelle piante coltivate. La ricerca presta una particolare attenzione alle modifiche post-traduzionali. Le proteine espresse ex novo o quelle modificate in seguito a trattamento con OG vengono identificate mediante spettrometria di massa e ulteriormente studiate e caratterizzate. Le interazioni tra queste proteine vengono studiate mediante risonanza plasmonica di superficie (BIACORE).Le risposte di difesa mediate dagli OG verranno analizzate anche in piante di vite, sia trattate con OG che infettate con il fungo patogeno Botrytis cinerea. Questa analisi permetterà l’identificazione di nuove proteine coinvolte nella percezione degli OG e nell’induzione delle risposte di difesa , potenzialmente utili come marcatori molecolari associati alla resistenza a patogeni come Botrytis cinerea.

Inoltre, tecnologie di analisi proteomica verranno applicate per determinare i profili di proteine espresse lungo la via di secrezione durante l’ontogenesi e la maturazione della bacca di pomodoro. I principali obiettivi sono: 1) identificare le proteine dell’ER e Golgi che sono espresse in modo differenziale durante i diversi stadi di sviluppo della bacca; 2) identificare i complessi sopramolecolari nel Golgi; 3) integrare i risultati dell’analisi proteomica con le informazioni sui profili di espressione genica ottenute mediante analisi di microarray. Un’attenzione particolare verrà posta sulle proteine che intervengono nella sintesi e nella modificazione delle pareti cellulari.




Tipologia di Finanziamento della Linea di Ricerca:

Marie Curie Research Training Network 2005 WALLNET. Functional genomics for the biogenesis of the plant cell wall
.
PRIN 2006. Studio della resistenza basale e indotta verso patogeni fungini nella vite mediante analisi su larga scala del proteoma
FIRB 2003 RBLA0345SF: “Analisi proteomica del sistema di secrezione in frutti di pomodoro”. Responsabile: Giulia De Lorenzo, nell’ambito del progetto “Laboratorio Nazionale di Genomica e Postgenomica degli Organismi di Interesse Agrario” (Coordinatore nazionale: Giovanni Giuliano)

Pubblicazioni inerenti la Linea di Ricerca:

Ciardiello M A, Tamburrini M, Tuppo L, Carratore V, Giovane A, Mattei B, Camardella L.(2004). Pectin Methylesterase from Kiwi and Kaki Fruits: Purification, Characterization, and Role of pH in the Enzyme Regulation and Interaction with the Kiwi Proteinaceous Inhibitor. Journal of Agricultural and Food Chemistry 52 (25): 7700-7703.
Mattei B., Galletti R., Manfredini C., Pontiggia D., Salvi G., Spadoni S., Caprari C., Ferrari S., Bellincampi D., Cervone F., De Lorenzo G. (2005) Recognition and signalling in the cell wall: the case of endopolygalacturonase, PGIP and oligogalacturonides
. Plant Biosystems 139:24-27

Ferrante P., Masci S., D'Ovidio R., Lafiandra D., Volpi C., Mattei B. (2006). A proteomic approach to verify in vivo expression of a novel gamma-gliadin containing an extra cysteine residue. Proteomics 6: 1615-9853.
Casasoli M., Meliciani I., Cervone F., De Lorenzo G., Mattei B. (2007). Oligogalacturonide-induced changes in the nuclear proteome of
Arabidposis thaliana. International Journal of Mass Spectrometry, in press
Casasoli M., Spadoni S., Lilley K.S., Cervone F., De Lorenzo G., Mattei B. (2007) Identification by 2D-DIGE of apoplastic proteins regulated by oligogalacturonides in
Arabidopsis thaliana. Proteomics, in press


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