• Fusarium graminearum
• metabolismo secondario (secondary metabolism)
• terpeni (terpenes)
• Trichoderma gamsii

Tra i metaboliti secondari di origine fungina, una classe di interesse è quella dei terpeni, che include i tricoteceni, micotossine prodotte da alcune specie dei generi Fusarium e Trichoderma. La loro produzione è regolata da un cluster genico in cui tri5, codificante per una tricodiene sintasi, catalizza la prima reazione. Studi condotti sul genoma di T. gamsii T6085, potenziale agente biologico per il contenimento della Fusariosi della spiga di frumento (FHB), così come di altri importanti patogeni, hanno evidenziato la presenza di tri5 in un putativo cluster, che ne include altri sei, codificanti, a monte di tri5, per un fattore di trascrizione (A), una ossigenasi (B) e una α-β-idrolasi (C) e, a valle di tri5, per una ossigenasi (D), un trasportatore di membrana (E) e una anidrasi carbonica (F).
Scopo del lavoro è stato quello di studiare l’espressione del gene tri5 e degli altri inclusi nel cluster durante le interazioni di T6085 con radici di frumento e con F. graminearum, uno dei principali agenti causali di FHB. L’espressione è stata condotta su T6085 allevato in presenza di radici di Triticum aestivum dopo 48, 60, 72, 84 e 96 ore dall’inoculazione. Per A, B e C è stata osservata una significativa sotto-espressione nell’intervallo 60-84 ore, rispetto ai valori dopo 48 ore, per tornare a quello iniziale a 96 ore. Nel gene tri5 l’espressione è aumentata fino a 84 ore per tornare, dopo 96 ore, a un livello analogo a quello iniziale. Lo stesso andamento è stato evidenziato per D ed E. Il gene F ha mostrato una diminuzione significativa dell’espressione da 60 a 96 ore. Sulla base dei risultati ottenuti si può ipotizzare che i geni A, B, C e F possano appartenere a una via biosintetica indipendente da quella di tri5 e che la loro organizzazione derivi da un riarrangiamento cromosomico. Al contrario, il comportamento dei geni tri5, D ed E indicherebbe un loro coinvolgimento nella stessa via biosintetica e nel rilascio del prodotto finale (sovra-espressione del gene codificante per il trasportatore di membrana).
Per lo studio di espressione in presenza del patogeno sono state allestite colture duali di T6085 e F. graminearum, utilizzando come controllo piastre inoculate solo con T6085. I campionamenti sono stati condotti quando il fronte delle colonie raggiungeva la distanza di 15 mm, 5-8 mm e a 15 mm di sovra-crescita dei due funghi. Il gene tri5 ha mostrato una sovra-espressione significativa solo quando T6085 si trovava a 15 mm dal patogeno, con un fold change basso (1,65) se confrontato con i valori (> 100) osservati nell’interazione con le radici. Considerando il basso fold change, non è stato ritenuto opportuno indagare il comportamento degli altri geni.
I risultati ottenuti indicano che i geni del cluster potrebbero avere un ruolo nella colonizzazione delle radici di frumento da parte di T6085. In vista di un utilizzo di questo isolato per il contenimento di FHB, ulteriori studi sono necessari per valutare la produzione di tricoteceni.