La regolazione epigenetica del gene Elongator nelle piante in condizioni di luce variabili
La trascrizione è un processo vitale per la produzione di prodotti genici funzionali come le proteine o il RNA. La polimerasi di RNA II (RNAP) spinge il processo di trascrizione ad avviare l'espressione genica e convertire il contenuto di DNA in RNA. Elongator si associa all'enzima RNAP per consentire il processo di elongazione nella trascrizione attraverso la modifica degli istoni. Gli istoni sono proteine che si associano al DNA nel nucleo cellulare e contribuiscono a mantenere la struttura cromosomica. Anche se Elongator è un regolatore positivo della crescita vegetale, si sa poco sui geni bersaglio dell'Elongator e dei suoi interattori di proteine. Il progetto LIGHTER, finanziato dall'UE, ha indagato sul ruolo e sulle interazioni dell'Elongator durante il processo di trascrizione nelle piante, in risposta a diverse condizioni di luce. Per valutare la risposta a condizioni di buio, luce rossa, rosso scuro e blu, è stata utilizzata l'analisi dell'ipocotile. Gli scienziati di LIGHTER hanno testato e confrontato le piantine con ceppi mutanti di Elongator per le piante selvatiche, utilizzando microarray per analizzarne il trascrittoma. Il trascrittoma rappresenta tutto il RNA presente all'interno di una cellula. Le piantine mutanti sono state caratterizzate in base alla rispettiva struttura e forma, nonché alla risposta alla luce. Lo studio dello sviluppo delle piante in condizioni di luce e buio ha rivelato quei geni sensibili alla luce che Elongator prende a bersaglio. I risultati hanno rivelato anche come Elongator interagisce con i fotorecettori (ad esempio i fitocromi A e B) insieme ai percorsi di trasduzione del segnale associati. La duplice purificazione per affinità (TAP), seguita dalla spettrometria di massa, ha consentito di identificare 50 potenziali interattori di proteine di Elongator, tra cui proteine leganti del RNA, sub-unità del proteasoma 26S e proteine correlate alla luce. Gli esiti del progetto dovrebbero consentire di chiarire la regolazione genica epigenetica nelle piante esposte a condizioni di luce diverse, a causa delle alterazioni degli istoni da parte di Elongator. La comprensione del ruolo di Elongator e delle sue interazioni con proteine, fotorecettori e percorsi di trasduzione del segnale indotti dalla luce sarà utile per sviluppare modelli accurati. Si spera che in tali modelli sia possibile descrivere adeguatamente processi fondamentali come l'orologio circadiano, la fotomorfogenesi, la fotosintesi e lo sviluppo fogliare.