• acclimatazione
• congelamento
• elettroforesi bidimensionale
• proteomica
• spettrometria di massa

Le piante sono continuamente sottoposte ad innumerevoli stress biotici ed abiotici, cioè a tutti quei fattori esterni quali altri organismi viventi e condizioni ambientali avverse che possono influire negativamente sulla loro crescita e sul loro sviluppo. In quanto organismi sessili, le piante non hanno la possibilità di muoversi per evitare questi fattori potenzialmente dannosi e di conseguenza sono state costrette ad adottare nel corso dell’evoluzione una serie di accorgimenti che garantissero la loro sopravvivenza; questi adattamenti comprendono meccanismi di resistenza o di tolleranza ai fattori stressanti che si possono riassumere nell’attivazione di specifiche vie di trasduzione del segnale, nell’espressione di specifici geni e nelle modifiche a livello strutturale. Uno di questi meccanismi di difesa è rappresentato dall’acclimatazione, fenomeno che permette il graduale adattamento dei singoli organismi in seguito all’esposizione a bassi livelli di stress; l’acclimatazione può quindi permettere la sopravvivenza della pianta in condizioni che altrimenti sarebbero letali o il mantenimento della produttività in situazioni che possono essere dannose per i raccolti. Numerosi studi dimostrano che lo stress da congelamento rappresenta una delle condizioni avverse più pericolose a causa dei danni che induce a livello cellulare; le risposte adottate dalla pianta in seguito all’acclimatazione comprendono modifiche nella concentrazione osmotica di diversi soluti, nel contenuto d’acqua delle cellule, nella struttura dei lipidi di membrana e nei livelli dei regolatori di crescita, oltre all’accumulo di proteine con funzione protettiva. Nella presente tesi vengono descritti a livello proteomico gli effetti che temperature di congelamento (fino a -12°C) inducono su Arabidopsis thaliana: in particolare viene effettuato un confronto attraverso il software PDQuest tra i pattern proteici ottenuti tramite elettroforesi bidimensionale (2D-PAGE) di piante non acclimatate al freddo ed acclimatate previa esposizione a 4°C per sette giorni e poi sottoposte a stress da congelamento. I risultati ottenuti hanno permesso l’individuazione di spot proteici differenzialmente espressi nei profili elettroforetici delle varie tesi utilizzate, cioè piante di 13, 20 e 27 giorni trattate a -10°C per 12 ore (da analisi preliminari le piante 20d sono risultate le più resistenti allo stress, soprattutto previa acclimatazione). Gli spot di interesse sono stati successivamente analizzati tramite spettrometria di massa per identificare le proteine corrispondenti e stabilire la loro funzione.