I determinanti molecolari della difesa antivirale delle piante
Il silenziamento o l'interferenza da RNA è un meccanismo di regolazione dell'espressione genica mediata da piccoli RNA (sRNA). Nelle piante, gli sRNA controllano importanti processi di sviluppo e riproduzione, come anche le risposte adattive a stress biotici e abiotici. In aggiunta, essi conferiscono protezione contro le infezioni da virus. Negli ultimi anni, alcuni notevoli sforzi hanno portato alla spiegazione di tale importante percorso di regolazione. Le proteine argonaute (AGO) sono tra i componenti principali del percorso e fanno parte del complesso RISC (RNA-induced silencing complex). Il complesso RISC esegue un silenziamento dei geni bersaglio a livello di cromatina o mRNA. Nell'Arabidopsis thaliana, AGO1 è la principale proteina effettrice associata a microRNA e brevi RNA interferenti. Tuttavia, sono poche le informazioni disponibili per quanto riguarda la modulazione dell'attività a livello proteico relativa alla proteina AGO1. Gli scienziati finanziati dall'UE del progetto AGOIM (Characterization of the interactions and modifications affecting AtAGO1 function) hanno come obiettivo lo studio delle modifiche post-traslazionali della proteina AGO1 e le interazioni proteina-proteina che potrebbero influenzare le sue funzioni. Il loro lavoro si concentra principalmente sullo stato di metilazione della proteina a livello di residui di arginina e sull'identificazione dei presunti partner di interazione con la proteina AGO1. Gli scienziati hanno sostituito gli amminoacidi che normalmente subiscono una metilazione nella proteina AGO1 e non hanno osservato nessun importante effetto sulla fisiologia vegetale. Tuttavia, hanno isolato le proteine all'interno del complesso RISC che potrebbero richiedere una metilazione della proteina AGO1 per l'interazione proteina-proteina. Inoltre, hanno identificato dei presunti partner di interazione con la proteina AGO1 che potrebbero essere coinvolti in diversi aspetti della biologia relativa al silenziamento da RNA, come per esempio la produzione di sRNA endogeni. Inoltre, è stato analizzato l'impatto delle proteine TUDOR-SN sulle funzioni delle proteine AGO1. Messi insieme, i risultati del progetto AGOIM offrono una visione significativa del meccanismo di silenziamento indotto dall'RNA nelle piante. Tali informazioni potrebbero contribuire allo sviluppo di nuovi approcci per combattere le infezioni dovute a virus o di strumenti che permettono la modulazione della fisiologia vegetale mediante il silenziamento indotto dall'RNA.
Parole chiave
Piante, difesa antivirale, silenziamento indotto dall'RNA, AGO, complesso RISC, AGO1