• alba
• GAST
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• redox

Il primo gene GA-stimulated transcript 1 (GAST1) è stato identificato nel 1992 nel pomodoro (Solanum lycopersicum) e, successivamente, sono stati individuati numerosi omologhi di GAST1 (GAST-like genes) in diverse mono- e dicotiledoni. I geni GAST codificano per piccole proteine contenenti un peptide segnale all’N-terminale, e una regione C-terminale conservata, detta dominio GASA, che contiene 12 cisteine in posizioni immutate in tutti i geni GAST conosciuti. L’espressione di questi geni varia in un ampio range di processi legati allo sviluppo della pianta con elevata specificità sia spaziale che temporale. Inoltre, sebbene i primi geni GAST sembrassero coinvolti nella risposta alle gibberelline, molti membri caratterizzati successivamente non rispondono a questo ormone, ma possono essere regolati in combinazione con altri fitormoni ed essere indotti in condizioni di stress ossidativo. E’ stato ipotizzato che le 12 cisteine conservate, che possono formare 5 ponti disolfuro, possano avere un importante ruolo sia nella stabilizzazione della struttura della proteina sia come siti redox, funzionando da accettori o donatori di protoni quando reversibilmente ossidati o ridotti. Dall’RNA sequencing in radice di pioppo P. x euroamericana clone I-214 nel 2015, è stato individuato un gene GAST-like indotto in condizioni di stress da zinco. In questa tesi, utilizzando primer disegnati sul gene GAST-like di I-214, è stato amplificato un gene GAST-like (PaGAST) in un’altra specie di pioppo, Populus alba, scelto per la sua capacità di poter essere propagato in vitro. Questo gene codifica per una piccola proteina di 312 amminoacidi simile alle proteine GAST-like ritrovate in Cotone, Gerbera, Patata, Fragola, Arabidopsis, Mais. Mediante sequenziamento è emerso che PaGAST contiene un putativo peptide segnale all’N-terminale ed il GASA domain al C-terminale, contenente le 12 cisteine in posizioni conservate. L’espressione di PaGAST è stata rilevata nelle radici, nel fusto e nelle foglie di piante di P. alba propagate in vitro. I risultati hanno mostrato che l’espressione risulta indotta dalle gibberelline (GA3) e dall’auxina (NAA) sia nelle foglie che nelle radici. Inoltre, PaGAST nelle radici risulta indotto a diverse concentrazioni di zinco (0,5 mM; 1,0 mM). Inoltre, i nostri risultati hanno anche mostrato che l‘espressione di PaGAST è fortemente stimolata non solo dagli ormoni e dal metallo suddetto, ma anche da stress ossidativo causato da perossido di idrogeno e dall’erbicida metil-viologeno (Paraquat). Diverse proteine GAST-like sono coinvolte nei processi mediati dai ROS, grazie al dominio GASA ricco in cisteine che potrebbe agire come putativo sito redox attivo. Dato che l’espressione di PaGAST è altamente indotta da stress da metalli e stress ossidativi in radici e foglie, si può ipotizzare che la proteina da noi studiata sia una proteina redox. Infatti, da ulteriori risultati, è emerso che batteri di E.coli, che esprimono la proteina PaGAST, sono maggiormente resistenti allo stress ossidativo indotto da perossido di idrogeno e ossido nitrico; questo fornisce un'indicazione di come questa piccola proteina di pioppo potrebbe agire come antiossidante nello scavenging dei ROS.