Come i ritmi circadiani influiscono sullo sviluppo vegetale
Nelle piante sono stati identificati diversi geni e proteine che partecipano alla regolazione dell'orologio circadiano. Ma non sono ancora completamente chiari i complessi processi di questo meccanismo. Diversi dati indicano che la proteina GIGANTEA (GI) ha una funzione importante nella regolazione dello sviluppo delle piante e controlla anche attività come la fioritura fotoperiodica. L'espressione della proteina GI segue un ritmo circadiano e ha un picco di sera. Il progetto Diversity of rhythms (Analysis of natural-genetic variation controlling the timing of Gigantea expression in Arabidopsis) puntava a identificare i regolatori dell'espressione GI. Nello specifico, l'equipe di ricerca finanziata dall'UE sperava di identificare la base molecolare che causa le differenze nella sincronizzazione dell'espressione GI tra ecotipi di Arabidopsis (accessioni). I ricercatori pensavano di raggiungere questo risultato usando la variazione naturale-genetica nelle accessioni di Arabidopsis thaliana. Questo nuovo approccio potrebbe produrre informazioni sui processi che causano la variazione in natura. I partner di progetto si sono concentrati sulla mappatura dei loci dei caratteri quantitativi (QTL) nel controllo dell'espressione GI e sull'isolamento del gene di almeno uno di questi QTL per rilevare i fattori che entrano in gioco nella variazione della sincronizzazione dell'espressione GI. I QTL sono filamenti di DNA che contengono o sono collegati ai geni alla base di un carattere quantitativo. Un altro obiettivo prevedeva la caratterizzazione della funzione dei regolatori GI identificati. I ricercatori hanno trasformato 85 accessioni di Arabidopsis con un transgene GI::Luciferasi. Due linee incrociate con la linea mutante di Arabidopsis Columbia (Col) hanno presentato grosse differenze nella sincronizzazione dell'espressione GI. Un altro successo è la capacità di rilevare i QTL che spiegano le variazioni del picco GI tra gli ecotipi. I dati sperimentali suggeriscono che le differenze di espressione GI negli ecotipi naturali sono causate da una base genetica varia e complessa. La variazione naturale-genetica nell'espressione genica regolata dalla sincronizzazione dell'orologio circadiano di una pianta è importante per capire come le piante si adattano alla crescita a diverse latitudini sia allo stato selvatico che con pratiche agricole.
