• cross-talk
• stress da congelamento
• Arabidopsis

La temperatura rappresenta uno dei più importanti fattori che condizionano la distribuzione geografica delle piante - organismi pecilotermi e sessili - e la produttività delle specie agrarie. Mentre la maggior parte delle specie vegetali di origine tropicale e subtropicale (ivi comprese piante coltivate di grande importanza economica come mais, riso, pomodoro, patata, fagiolo, soia, cotone e molte specie da frutto) incorre in danni da freddo a temperature inferiori ai 10°C, molte piante originarie di climi temperati hanno sviluppato meccanismi che permettono loro non soltanto di mantenere attivi i processi di crescita e di sviluppo in condizioni di gelo, ma altresì di sopportare successivi eventi di congelamento. La risposta della pianta agli stress da basse temperature è un carattere quantitativo (multigenico), influenzato tanto dalle caratteristiche dello stress ambientale (temperatura, durata dell'esposizione) quanto dalla capacità di acclimatazione dell'organismo (fenomeno complesso e inducibile, risultante nell'acquisizione di tolleranza al congelamento in seguito a un periodo di temperature basse ma superiori a quelle di congelamento).
Un'intensa e prolungata attività di ricerca ha evidenziato che stress ambientali il cui effetto primario consista nella disidratazione cellulare, come gli stress idrici, la salinità, gli stress osmotici e il congelamento medesimo, conducono spesso a cambiamenti simili nel metabolismo della pianta e nell'espressione genica, indicando l'esistenza di estese interazioni nelle rispettive vie di percezione e risposta. L'obiettivo del presente lavoro è valutare, dunque, se fattori abiotici contraddistinti da una componente di disidratazione siano in grado di esercitare un effetto sulla risposta al congelamento di piante trattate e se, in caso affermativo, tale effetto abbia carattere protettivo oppure sia di detrimento; a questo scopo è stata scelta la specie modello Arabidopsis thaliana, in ragione della sua versatilità e dell'ampia disponibilità di risorse molecolari e bioinformatiche ad essa relative.
Il comportamento di piante sottoposte a stress da salinità, da siccità e all'applicazione di ABA esogeno (che mima, a livello cellulare, gli stress osmotici e da disidratazione) è stato comparato con quello di piante mantenute in condizioni di controllo e di piante acclimatate, in termini sia di sopravvivenza al congelamento che di tolleranza al medesimo, per la quale sono stati impiegati come parametri la stabilità delle membrane, il contenuto in pigmenti fogliari e la concentrazione fogliare di zuccheri liberi. In seguito, l'esistenza di cross-talk fra il congelamento e i fattori abiotici e la loro ampiezza sono state valutate attraverso l'esame dei profili proteici, prodotti mediante elettroforesi bidimensionale.
I risultati ottenuti hanno consentito di individuare differenze significative fra i controlli e alcuni dei trattamenti effettuati, nonché di identificare spot proteici differenzialmente espressi all'interno dei profili corrispondenti. Dall'attribuzione degli spot d'interesse, che può essere raggiunta mediante spettrometria di massa, sarebbe possibile ricavare ulteriori informazioni in merito al ruolo funzionale dei prodotti individuati nella difesa della pianta dallo stress da congelamento.