La comprensione degli eventi correlati con l’impollinazione e la gamia nelle piante a fiore è attualmente al centro di molte ricerche volte a chiarire i meccanismi di riconoscimento polline/stilo durante la riproduzione sessuale. Perché la riproduzione possa andare a buon fine è necessario che il polline, una volta arrivato sullo stigma del pistillo, abbia la capacità di germinare emettendo il tubetto pollinico che è il vettore del gamete maschile. Il tubetto cresce a velocità considerevole ed attraversa i tessuti femminili, stigma e stilo, fino a raggiungere l’ovulo contenuto nell’ovario, dove rilascia il gamete consentendo la gamia con la cellula uovo. La crescita del tubetto è peculiare poiché è dovuta alla crescita calcio-dipendente dell’estremità apicale. Essa coinvolge la riorganizzazione dinamica del citoscheletro ed il trasporto apicale degli organelli e di vescicole diverse (Tirlapur et al., 1995). I microtubuli, colocalizzati con i microfilamenti insieme alle proteine motrici (dineina, chinesina e miosina) (Romagnoli et al., 2003) sono responsabili del trasporto apicale dell’ ”unità generativa maschile”. Si sta indagando il ruolo della transglutaminasi, una famiglia di enzimi che catalizzano la modificazione post-traduzionale di proteine causando la formazione di reti sopramolecolari. Tali enzimi sono in grado di coniugare un residuo glutaminico ad uno lisinico o alle poliammine, formando ponti di diversa lunghezza fra proteine diverse o nell’ambito della stessa proteina inoltre “cationizzando” la proteina stessa (Del Duca and Serafini Fracassini, 2005). Nel polline di melo fra le proteine substrato di tali enzimi sono state riportate anche l’actina e la tubulina (Del Duca et al.,1997). L’enzima è stato purificato dal polline di Rosaceae ed è stato studiato al microscopio il suo effetto su proteine purificate citoscheletriche e di movimento in presenza o meno di poliammine; inoltre la sua presenza è stata studiata in vivo negli stili impollinati con osservazioni al microscopio confocale. Di particolare interesse sono i meccanismi di incompatibilità gametofitica, che causano il blocco della crescita del tubetto pollinico e la sua morte cellulare programmata, nei quali il ruolo del citoscheletro è scarsamente studiato. In taluni tessuti animali la transglutaminasi è considerata un importante fattore dell’apoptosi (Piredda et al., 1999). Nelle piante, solo nelle Papaveraceae è riportata la formazione di foci di actina mediata da meccanismi di cross-linking non individuati. Tali foci sono ritenuti responsabili del blocco della crescita del tubetto. Vengono riportati i primi dati sul possibile ruolo della transglutaminasi nell’incompatibilità gametofitica delle Rosaceae. Questa ricerca è stata finanziata da un progetto PRIN (MIUR) 2005-2007 “Interaction mechanism for protein mediators of flower incompatibility in fertilization of fruit trees”. Del Duca, S. and Serafini-Fracassini, D. 2005. Transglutaminases of higher, lower plants and fungi. In K Mehta, R Eckert, eds, Transglutaminases. Prog Exp Tum Res Basel, Kager, 38:223-247. Del Duca, S., Bregoli, A.M., Bergamini, C. and Serafini-Fracassini, D. 1997. Sex Plant Reprod 10:89-95. Piredda, L., Farrace, M.G., Lo Bello, M., Malorni, W., Melino, G., Petruzzelli, R. and Piacentini, M. 1999. FASEB J. 13:355-64. Romagnoli, S., Cai, G. & Cresti, M. 2003. Plant Cell 15: 251-269. Tirlapur, U.K., Cai, G., Faleri, C., Moscatelli, A., Scali, M., Del Casino, C., Tiezzi, A. and Cresti, M. 1995. Eur J Cell Biol. 67:209-17.
Serafini-Fracassini D., Di Sandro A, Del Duca S, Faleri C., Cai G. (2007). Un tipo di crescita cellulare particolare: la crescita apicale del tubetto pollinico.. CATANIA : s.n.
Un tipo di crescita cellulare particolare: la crescita apicale del tubetto pollinico.
SERAFINI FRACASSINI, DONATELLA;DI SANDRO, ALESSIA;DEL DUCA, STEFANO;
2007
Abstract
La comprensione degli eventi correlati con l’impollinazione e la gamia nelle piante a fiore è attualmente al centro di molte ricerche volte a chiarire i meccanismi di riconoscimento polline/stilo durante la riproduzione sessuale. Perché la riproduzione possa andare a buon fine è necessario che il polline, una volta arrivato sullo stigma del pistillo, abbia la capacità di germinare emettendo il tubetto pollinico che è il vettore del gamete maschile. Il tubetto cresce a velocità considerevole ed attraversa i tessuti femminili, stigma e stilo, fino a raggiungere l’ovulo contenuto nell’ovario, dove rilascia il gamete consentendo la gamia con la cellula uovo. La crescita del tubetto è peculiare poiché è dovuta alla crescita calcio-dipendente dell’estremità apicale. Essa coinvolge la riorganizzazione dinamica del citoscheletro ed il trasporto apicale degli organelli e di vescicole diverse (Tirlapur et al., 1995). I microtubuli, colocalizzati con i microfilamenti insieme alle proteine motrici (dineina, chinesina e miosina) (Romagnoli et al., 2003) sono responsabili del trasporto apicale dell’ ”unità generativa maschile”. Si sta indagando il ruolo della transglutaminasi, una famiglia di enzimi che catalizzano la modificazione post-traduzionale di proteine causando la formazione di reti sopramolecolari. Tali enzimi sono in grado di coniugare un residuo glutaminico ad uno lisinico o alle poliammine, formando ponti di diversa lunghezza fra proteine diverse o nell’ambito della stessa proteina inoltre “cationizzando” la proteina stessa (Del Duca and Serafini Fracassini, 2005). Nel polline di melo fra le proteine substrato di tali enzimi sono state riportate anche l’actina e la tubulina (Del Duca et al.,1997). L’enzima è stato purificato dal polline di Rosaceae ed è stato studiato al microscopio il suo effetto su proteine purificate citoscheletriche e di movimento in presenza o meno di poliammine; inoltre la sua presenza è stata studiata in vivo negli stili impollinati con osservazioni al microscopio confocale. Di particolare interesse sono i meccanismi di incompatibilità gametofitica, che causano il blocco della crescita del tubetto pollinico e la sua morte cellulare programmata, nei quali il ruolo del citoscheletro è scarsamente studiato. In taluni tessuti animali la transglutaminasi è considerata un importante fattore dell’apoptosi (Piredda et al., 1999). Nelle piante, solo nelle Papaveraceae è riportata la formazione di foci di actina mediata da meccanismi di cross-linking non individuati. Tali foci sono ritenuti responsabili del blocco della crescita del tubetto. Vengono riportati i primi dati sul possibile ruolo della transglutaminasi nell’incompatibilità gametofitica delle Rosaceae. Questa ricerca è stata finanziata da un progetto PRIN (MIUR) 2005-2007 “Interaction mechanism for protein mediators of flower incompatibility in fertilization of fruit trees”. Del Duca, S. and Serafini-Fracassini, D. 2005. Transglutaminases of higher, lower plants and fungi. In K Mehta, R Eckert, eds, Transglutaminases. Prog Exp Tum Res Basel, Kager, 38:223-247. Del Duca, S., Bregoli, A.M., Bergamini, C. and Serafini-Fracassini, D. 1997. Sex Plant Reprod 10:89-95. Piredda, L., Farrace, M.G., Lo Bello, M., Malorni, W., Melino, G., Petruzzelli, R. and Piacentini, M. 1999. FASEB J. 13:355-64. Romagnoli, S., Cai, G. & Cresti, M. 2003. Plant Cell 15: 251-269. Tirlapur, U.K., Cai, G., Faleri, C., Moscatelli, A., Scali, M., Del Casino, C., Tiezzi, A. and Cresti, M. 1995. Eur J Cell Biol. 67:209-17.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
