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Il gene LEAFY COTYLEDON11-LIKE (L1L) di Heliantus annuus (HaL1L) codifica per la subunità HAP3 di un fattore di trascrizione che lega una sequenza CCAAT-Box. Studi condotti su Arabidopsis thaliana hanno messo in evidenza un’omologia di sequenza tra L1L e LEC1 (56% di identità di sequenza) per ciò che concerne il loro dominio centrale altamente conservato, ipotizzando anche una conservazione di tipo funzionale. Il gene LEC1 conferisce caratteristiche tipiche embrionali ed induce, quando è espresso ectopicamente, la formazione di embrioni somatici da cellule vegetali differenziate. I trascritti di L1L sono accumulati principalmente agli stadi precoci di sviluppo del seme. Infatti elevati livelli di mRNA di HaL1L sono stati identificati durante lo sviluppo embrionale del sospensore, dell’endosperma, dei tegumenti; mentre nessun trascritto o bassi livelli di trascritto sono stati visualizzati in organi quali: cotiledoni, internodi, foglie e radici.
Lo “screening” di una libreria genomica di H.annuus è stato condotto per isolare l’intero gene HaL1L. L’analisi in banca dati suggerisce che il frammento di DNA genomico isolato possa essere omologo alla regione del cromosoma V di A. thaliana contenente il gene AtL1L e i geni immediatamente adiacenti nella regione al 5’ e al 3’. Nella regione al 5’ di HaL1L sono stati identificati elementi peculiari di un putativo promotore TATA-box. Nella regione al 3’, oltre al segnale di poliadenilazione nucleare, è stato identificato un segnale di poliadenilazione citoplasmatico che dimostra una regolazione del controllo post-trascrizionale negativa. La coda di poli(A), sintetizzata dalla poli(A)polimerasi citoplasmatica (PAPs), forma complessi con proteine regolative che inattivano mRNAs. È interessante ricordare che durante lo sviluppo embrionale le PAPs agiscono sotto controllo ormonale. In effetti, la sequenza nucleotidica dell’L1L analizzata per individuare le sequenze cis-regolatorie coinvolte nella regolazione della trascrizione da parte di altri fattori di trascrizione, mostra la presenza dei motivi ARF e ABRE . Tali motivi suggeriscono che ormoni, quali auxina e acido abscissico, siano coinvolti nel controllo dell’espressione di questo gene.
L’ipotesi di un controllo della traduzione per HaL1L è rafforzata dai risultati ottenuti precedentemente al lavoro della mia tesi con ibridazioni in situ che dimostrano un accumulo dei trascritti di HaL1L in tessuti materni dell’embrione zigotico così come in tegumenti e in cellule del tappeto tegumentario.
Un interessante motivo, presente nella regione al 5’ e nell’introne, è WUSATA, che rappresenta la sequenza “target” per il fattore di trascrizione WUSCHEL (WUS), coinvolto nel complesso sistema di regolazione che sottende allo sviluppo embrionale.
E’ stato quindi deciso di iniziare uno studio sull’interazione L1L/WUS che ha richiesto l’isolamento dell’omologo del gene WUS in H. annuus. Sono state utlizzate le tecniche della 5’ 3’ RACE e RAGE per ottenere una sequenza successivamente analizzata per la ricerca dei motivi identificativi la regione del promotore. La sequenza amminoacidica dedotta, confrontata con le sequenze di WUS e dei peptidi della famiglia WOX di Arabidopsis, risulta possedere le caratteristiche che identificano il peptide come omologo di WUS.
Le informazioni ottenute dalla sequenza nucleotidica saranno utilizzate per la preparazione di una sonda che verrà utilizzata in prove di ibridazione in situ per verificare che il gene da noi isolato si esprima con un “pattern” spazio-temporale coerente con quello del gene WUS.
Analisi volte ad appurare la reale interazione tra WUS e la regione regolatrice la trascrizione del gene L1L saranno successivamente programmate.