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Tesi etd-11262008-180111


Thesis type
Tesi di laurea vecchio ordinamento
Author
BARGHINI, ELENA
URN
etd-11262008-180111
Title
variabilta' genetica ed espressione di elementi retrotrasponibili in girasole (Helianthus annuus L.) e specie affini.
Struttura
SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI
Corso di studi
SCIENZE BIOLOGICHE
Commissione
Relatore Prof. Cavallini, Andrea
Parole chiave
  • retrotrasposoni
  • Helianthus
  • IRAP
  • variabilita' genetica
Data inizio appello
15/12/2008;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
15/12/2048
Riassunto analitico
Gli elementi retrotrasponibili sono delle sequenze di DNA capaci di muoversi verso nuovi siti cromosomici. Rappresentano una classe ubiquitaria di sequenze di DNA ripetitivo e costituiscono la maggior parte dei genomi eucarioti.<br>La loro ripetitività nel genoma è riconducibile alla modalità di trasposizione. Si tratta di un meccanismo replicativo basato sulla formazione di un intermedio ad RNA codificante gli enzimi coinvolti nella retrotrascrizione dell’mRNA in copie di cDNA a doppia elica extracromosomico e nell’integrazione di questi in nuovi siti del genoma. Tale meccanismo di trasposizione suggerisce un’origine retrovirale di questi elementi.<br>La classe più frequentemente presente nelle piante superiori è quella dei retrotrasposoni con lunghe ripetizioni terminali (Long Terminal Repeats, LTR) alle estremità 5’ e 3’, i cui membri vengono a loro volta classificati nei due gruppi principali Ty1-Copia e Ty3-Gypsy.<br>Negli ultimi dieci anni lo studio di questi elementi mobili ha consentito lo sviluppo di nuovi ed affidabili strumenti di marcatura molecolare. Ne è un esempio l’IRAP (Inter-Retrotransposon Amplified Polymorphism), una tecnica di DNA fingerprinting basata sull’amplificazione mediante PCR di sequenze comprese fra due retrotrasposoni adiacenti, utilizzando inneschi corrispondenti alle LTR.<br>Tale tecnica è stata applicata per studiare la variabilità genetica in trentasei accessioni selvatiche e in ventisei varianti coltivate di girasole (Helianthus annuus L.) ed in trentanove specie appartenenti al genere Helianthus. Sequenze di DNA corrispondenti a LTR sono state isolate in girasole e su queste sequenze sono stati progettati inneschi corrispondenti a LTR. Gli inneschi sono stati utilizzati in PCR e hanno evidenziato polimorfismi fra i diversi genotipi analizzati. Le accessioni selvatiche di girasole hanno presentato una notevole variabilità, uguale se non superiore a quella rilevata fra le diverse specie del genere Helianthus, spiegabile con la estrema variabilità dell’areale occupato dal girasole selvatico. Al contrario, le varietà coltivate di girasole sono risultate meno variabili.<br>E’ stata poi studiata l’espressione di una famiglia Copia e di tre famiglie Gypsy di retrotrasposoni in embrioni, foglie, fiori e radici di H. annuus, attraverso esperimenti di RT-PCR ed analisi dei polimorfismi con il protocollo IRAP. In letteratura, l’attivazione degli elementi mobili viene di solito riportata in piante esposte a differenti stress. I nostri esperimenti di RT-PCR hanno consentito di verificare la presenza di mRNA delle 4 famiglie analizzate in tutti i tessuti di piante non sottoposte a stress. L’analisi dei polimorfismi ha evidenziato che l’integrazione di nuovi elementi è invece molto rara, suggerendo l’esistenza di meccanismi di silenziamento post-trascrizionale.<br>Nel complesso, i risultati degli esperimenti indicano che i retrotrasposoni sono stati molto attivi durante l’evoluzione del genere Helianthus determinando una grande variabilità genetica sia a livello interspecifico che intraspecifico. I retrotrasposoni di girasole risultano ancora attivi a livello trascrizionale, ma la successiva integrazione di nuovi elementi nel genoma è tenuta strettamente sotto controllo dall’ospite, prevenendo così i rischiosi effetti della retrotrasposizione.
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