Seminario Di Giacomo del 10/05/07

IBBA - PFG
L’overespressione di WUS in Arabidopsis induce organogenesi e
formazione di embrioni somatici da ogni organo adulto
XVE::WUS sistema inducibile da glucocorticoidi
VANTAGGI DEI PROMOTORI INDUCIBILI RISPETTO AI PROMOTORI COSITUTIVI
• Possibilità di esprimere un transgene in un determinato stadio di sviluppo e
per un tempo stabilito. Questo risulta particolarmente importante per
studiare la funzione di geni la cui espressione è regolata durante lo sviluppo e
tessuto specifica
• Ottenimento di piante transgeniche per un tratto la cui espressione
costitutiva è dannosa o letale per il corretto sviluppo della pianta ospite
CARATTERISTICHE DI UN SISTEMA INDUCIBILE “IDEALE” IN PIANTA
• Basso livello di espressione basale
• Alta inducbilità
• Alta specificità rispetto all’induttore
• Variazioni nel livello della risposta rispetto alla concentrazione dell’induttore
• Rapido esaurimento della
somministazione dell’induttore
risposta
in
seguito
all’interruzione
• Induttore non tossico e senza effetti fisiologici sulla pianta
della
IL SISTEMA INDUCIBILE XVE
1
3
2
Il vettore XVE è costituito da 3 unità trascrizionali:
1.
Nell’unità G10-90 un promotore costitutivo forte controlla l’espressione del gene XVE
che codifica per un attivatore trascrizionale chimerico costituito dal dominio di
legame al DNA di LexA (X), il dominio di transattivazione di VP16 (V) e dalla regione
carbossilica del recettore umano per gli estrogeni (E)
2.
Nella seconda unità trascrizionale 8 copie dell’operatore di LexA sono fuse al
promotore minimo -46 35S che controlla l’espressione del gene target
3.
Queste due untà sono separate da un marker di selezione per le piante trasformate
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L’overespressione di WUS in Arabidopsis induce organogenesi e
formazione di embrioni somatici da ogni organo adulto
35S::WUS espressione costitutiva
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POSSIBILE UTILIZZO BIOTECNOLOGICO DI WUS
- induzione di organogenesi (produzione di germogli) ed embriogenesi
somatica (produzione di embrioni) in specie di interesse agrario
recalcitranti alla rigenerazione in vitro
- produzione di aploidi seguito dalla successiva diploidizzazione per
l’ottenimento di piante omozigoti rispetto ai metodi tradizionali di
segregazione genetica. Questo è possibile mettendo il gene WUS sotto il
controllo di promotori che consentono l’espressione in cellule aploidi
oppure sotto un sistema inducibile che viene indotto in cellule o tessuti
aploidi. Un sistema ideale potrebbe essere quello in cui WUS è messo
sotto il controllo di un promotore polline specifico inducibile
- creazione di piante apomittiche (che si riproducono con formazione di
embrioni in assenza di unione tra cellula uovo e cellula spermatica) per il
mantenimento di ibridi e genotipi di interesse agrario
L’overespressione dei geni KNOX
di classe I ha un profondo effetto sulla morfologia fogliare
tobacco wt
tomato wt
pdUTPase:KN1
Ath wt 35S:KNAT1
35S:KN1
35S:STM
lettuce wt
petE:KNAT1
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Le foglie sono organi laterali che si formano in
successione dal meristema apicale vegetativo e
costituiscono il principale organo fotosintetico
della pianta rivestendo quindi un ruolo critico per
la sopravvivenza della pianta
Nelle specie vegetali coltivate di cui si utilizzano le foglie come
nutrimento o materiale da cui estrarre sostanze per l’industria, la
morfologia fogliare, la senescenza e il numero di foglie prodotte
sono dei caratteri estremamente importanti
In questo contesto, lo studio e la manipolazione genetica dei KNOX
di classe I riveste grande importanza