• nuclear organization
• light
• histone
• chromatin
• photomorphogenesis
• Arabidopsis
• shade

Nuclei from Arabidopsis embryonic leaves (cotyledons) undergo large morphological rearrangements throughout early plant development. Firstly, during seed germination, the nuclear volume rapidly increases coincidentally to, but independently of, extensive heterochromatin decondensation. Secondly, heterochromatin domains such as pericentromeric regions and 5S-45S rDNA repeats aggregate near to the condensed centromeres and contribute to the formation of so-called chromocenters. This last stage of nuclear architectural re-organization requires the perception of light by the young seedling and appears to be associated with the establishment of photosynthesis. In this process, heterochromatin condensation appears be linked to a rapid depletion of a linker histone 1 variant (H1.3). My work is aimed at characterizing the role of light-dependent controls of H1.3 expression in a contrasting process of chromocenter decondensation, which occurs in the same photosynthetic cells when plantlets face suboptimal light conditions as part of a so-called ‘Shade Avoidance Syndrome’.

In Arabidopsis i nuclei delle foglie embrionali (cotiledoni) vanno incontro a un vasto ri-arrangiamento morfologico durante i primi stadi di sviluppo delle piante. Durante la germinazione il volume nucleare aumenta rapidamente, contemporaneamente ma in maniera indipendente, si verifica una de condensazione diffusa dell’eterocromatina. Successivamente i domini eterocromatinici come le regioni pericentromenriche e le regioni ripetute 5S-45S rDNA si localizzano in prossimità dei centromeri e contribuiscono alla formazione di definiti domini eterocromatici definiti cromocentri. Quest’ultima fase del processo di ri-organizzazione nucleare necessita della percezione della luce da parte del germoglio, e sembra associato all’attivarsi della fotosintesi. Durante questo processo, la condensazione dell’eterocromatina sembra essere legata ad una rapida deplezione di una variante dell’istone linker H1 (H1.3). In questo lavoro indagherò il ruolo della regolazione luce-dipendente dell’espressione di H1.3 in un processo contrastante di de-condensazione dei cromocentri, che avviene a carico delle stesse cellule fotosintetiche quando le piante affrontano condizioni sub-ottimali di luce nel contesto della sindrome di fuga dall’ombra.