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Nel mondo vegetale, condizioni ambientali caratterizzate da ridotta disponibilità di ossigeno, note collettivamente come stress ipossici, rappresentano una delle principali fisiopatie, responsabile ogni anno della perdita di interi raccolti e quindi della produzione di cibo. Da qui nasce l’esigenza di comprendere al meglio i meccanismi di percezione dell’ossigeno, con l’obiettivo di lavorare in futuro a varietà colturali che siano più resistenti a questo tipo di stress abiotico.
Alcuni studi pregressi hanno evidenziato come un ruolo strategico per lo sviluppo della pianta e la risposta a stress biotici viene giocato dalle diossigenasi 2-ossoglutarato dipendenti 2-ODD. Ciò che ad oggi non è chiaro è il loro coinvolgimento nelle modificazioni post-traduzionali delle proteine in condizioni di ipossia.
Nel presente elaborato sono stati evidenziati due potenziali ruoli giocati da questi enzimi, in primis nella modifica post-traduzionale operata da prolil-idrossilasi, PHD su peptidi con funzione di segnalazione della famiglia CLEs. Allo stesso tempo è stato analizzato il ruolo di lisina-demetilasi (KDM) nella demetilazione di proteine istoniche.
Partendo da queste assunzioni, e sfruttando i concetti della biologia sintetica, sono stati messi a punto dei biosaggi in protoplasti, con l’obiettivo in futuro di caratterizzare al meglio questi enzimi, in relazione alla loro affinità per la molecola di ossigeno (O2), e per la loro capacità di operare modifiche post-traduzionali in condizioni di ipossia.
Infine, per avere una prima visione sul ruolo effettivo delle demetilasi istoniche nella risposta a condizioni ipossiche è stato condotto uno studio di caratterizzazione mediante trattamento ipossico/normossico su singoli mutanti omozigoti kdm, mediante rilevazione dei livelli di espressione dei principali geni marcatori di ipossia. Quel che è stato rilevato apre le porte a studi futuri che confermino queste evidenze.