Interrompere il silenzio dei geni
Il silenziamento genico post-trascrizionale comporta l’attivazione di complessi di silenziamento indotti da RNA (RISC), costituiti da un nucleo centrale di proteine argonauta (AGO) legato a piccoli RNA guida a singolo filamento (sRNA). I RISC agiscono sugli sRNA guida appropriati, disattivandoli tramite frammentazione o suddivisione. Il progetto TIPTGSVSR (Biochemical characterization of RNA silencing mechanisms and their alteration by viral proteins in plant cell-free systems), finanziato dall’UE, ha studiato questi meccanismi molecolari utilizzando un sistema cell-free sviluppato recentemente, che si basa su protoplasti BY-2 del tabacco (BYL) e che ha permesso di individuare i dettagli più complessi dei sistemi di difesa delle piante. I ricercatori hanno confrontato l’attività di AGO10 con quella di AGO1 nella repressione traslazionale. L’ulteriore ottimizzazione delle condizioni sperimentali dovrebbe consentire di valutare l’attività di repressione traslazionale di diverse proteine AGO. I virus di successo hanno sviluppato diversi meccanismi per evitare il silenziamento e per combattere le risposte antivirali mediate da RNA, molti codificano i soppressori virali del silenziamento dell’RNA (VSR) per facilitare la propria replicazione. Gli scienziati del progetto hanno utilizzato una selezione di virus, compreso il virus della ruga della rapa (Turnip crinkle virus, TCV), per identificare gli obiettivi molecolari e le modalità di azione dei VSR. I risultati della ricerca suggeriscono che il caricamento dei RISC è una delle fasi importanti su cui agiscono i VSR. Il team ha inoltre sviluppato un sistema di test per l’analisi del dicing e della sua inibizione da parte dei VSR. La proteina P38 del capside del TCV, cioè dell’involucro proteico del virus, ha mostrato un’attività anti-dicing unica e il caricamento dell’inibizione dei RISC. Lo screening della mutagenesi ha permesso di identificare un residuo di arginina essenziale per l’inibizione del caricamento dei RISC da parte della P38. Nell’inibizione del dicing, le analisi di affinità hanno mostrato che la proteina P38 interagisce direttamente con l’RNA a doppio filamento nei BYL. Poiché si tratta di un meccanismo cruciale per il successo virale e la distruzione delle coltivazioni, i ricercatori hanno analizzato in modo approfondito i sistemi molecolari della proteina P38, scoprendo che essa interagisce anche con i sRNA e che questo costituisce un aspetto importante della difesa virale. Il progetto TIPTGSVSR ha sottolineato l’importanza di approfondire ulteriormente gli studi sull’azione e sulle interazioni della P38. In particolare, le tecnologie di analisi come la spettrometria di massa saranno utili per raccogliere le informazioni ancora mancanti e non reperibili con i metodi genetici classici. Ulteriori studi volti a svelare i segreti dei virus più efficaci nell’infettare le coltivazioni aiuteranno a migliorare la sicurezza alimentare e a ridurre le perdite economiche che queste malattie possono provocare in tutti i settori dell’agricoltura.
Parole chiave
Silenziamento genico, post-trascrizionale, complessi di silenziamento indotti da RNA, sRNA, P38
