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Informazioni funzionali sul traffico delle proteine nelle piante

Il complesso del poro nucleare (NPC) è un elemento chiave che controlla il traffico di proteine e RNA tra nucleo e citoplasma di tutte le cellule eucariote. Alcuni scienziati finanziati dall’UE hanno caratterizzato questo grande complesso multiproteico nell’organismo modello Arabidopsis thaliana.
Informazioni funzionali sul traffico delle proteine nelle piante
Ad oggi sono stati fatti progressi significativi nel decifrare la struttura di NPC nelle cellule di vertebrati e lieviti. NPC è il più grande complesso multiproteico contenuto in queste cellule; è composto da diverse copie di circa 30 diverse proteine, che gli scienziati chiamano nucleoporine.

D’altra parte la struttura molecolare e la funzione fisiologica delle nucleoporine nelle piante resta poco nota. Alcuni scienziati hanno avviato il progetto PLANTNPC (Functional characterisation of the plant nuclear pore complex), finanziato dall’UE, per colmare questa lacuna di conoscenza.

L’obiettivo era migliorare la comprensione attuale del modo in cui NPC influisce su diverse vie di segnalazione attraverso l’identificazione di una serie di piante con nucleoporine mutanti. Questi mutanti possono offrire informazioni su come il trasporto delle proteine influisce sulla risposta agli stress ormonale, abiotici e biotici.

A tal fine i ricercatori hanno esaminato i fenotipi di un’ampia gamma di piante con nucleoporine mutanti. Hanno analizzato la morfologia nucleare e l’accumulo di RNA messaggero (mRNA) e hanno scoperto che la forma del nucleo non era costante in tutti i mutanti: determinati mutanti di nucleoporine avevano nuclei più circolari degli altri.

Ancora più sorprendente è stata la scoperta che quantità diverse di mRNA si accumulano in questi mutanti. La quantità di mRNA accumulata è stata stimata con un nuovo metodo che ha permesso anche di definire in che modo diversi subcomplessi contribuiscono a esportare le macromolecole nucleari.

Per studiare ulteriormente il ruolo di NPC nell’esportazione dell’mRNA i ricercatori si sono affidati al sequenziamento dell’RNA. L’RNA è stato isolato da frazioni di ribosomi e polisomi per scoprire quali trascritti sono esportati differenzialmente dal nucleo in diversi mutanti. L’analisi dell’ampio dataset creato è attualmente in corso.

Ci si aspetta che i risultati forniscano informazioni preziose sulla funzione di NPC oltre che sulla specificità che si verifica a livello di NPC. La ricerca di follow-up fornirà informazioni sulle proteine specifiche il cui trasporto nucleare viene alterato in risposta a patogeni, freddo e ormoni.

PLANTNPC ha trattato alcune delle sfide affrontate dai ricercatori nel campo nascente incentrato sull’NPC delle piante e sul modo in cui i difetti nell’NPC influiscono sull’espressione genica. Le conoscenze attuali sono state riassunte anche in un review paper pubblicato sulla rivista Journal of Experimental Botany.

Informazioni correlate

Keywords

Traffico delle proteine, piante, complesso del poro nucleare, RNA, nucleoporine, PLANTNPC
Numero di registrazione: 182769 / Ultimo aggiornamento: 2016-05-24
Dominio: Biologia, Medicina