Functional characterization of peach GOLVEN-like peptides in model systems

Il pesco (Prunus persica L. Batsch) produce frutti carnosi e climaterici, la cui maturazione è un processo altamente regolato che dipende principalmente dall’azione di due ormoni, auxina ed etilene. Un peptide appartenente alla famiglia GOLVEN, CTG134, è stato identificato alcuni anni fa come possibile candidato alla regolazione dell’interazione tra i due ormoni. CTG134 è stato precedentemente caratterizzato nei sistemi modello Arabidopsis thaliana e Nicotiana tabacum, dove ha dimostrato di influire in processi regolativi in cui sono coinvolti i due ormoni sopra citati. L’obiettivo del mio progetto di dottorato era di caratterizzare funzionalmente i peptidi GOLVEN e identificare il loro ruolo durante la maturazione della pesca. Durante questo lavoro di tesi sono stati identificati i geni presenti nel genoma di pesco appartenenti alla famiglia GOLVEN, avvalendosi di strumenti bioinformatici. Tra questi sono stati determinati i geni trascritti nelle fasi climateriche, cruciali per la maturazione del frutto. Oltre a CTG134 un altro peptide condivideva il suo stesso profilo trascrizionale, CTG512. Entrambi sono trascritti durante la fase climaterica e vengono indotti da auxina, ma non da etilene. CTG134 è stato espresso in Solanum lycopersicum sotto il controllo di un promotore frutto specifico in modo da proseguire la sua caratterizzazione funzionale. Nonostante non siano stati riscontrati fenotipi evidenti, il campionamento dei frutti di pomodoro ci ha permesso di testare il funzionamento del sistema di espressione attraverso il gene reporter GUS, e l’analisi trascrittomica ha permesso di verificare che CTG134 influisce su geni correlati all’etilene presumibilmente in modo da indurne la sintesi mediante l’induzione trascrizionale di un gene coinvolto in essa, ed allo stesso tempo aumentare la sensibilità dei tessuti inibendo parzialmente la trascrizione di un recettore. CTG512 invece è stato espresso in Arabidopsis e tabacco per effettuare una caratterizzazione funzionale preliminare. Le silique presentavano aborti ovulari ed embrionali correlati al livello di transgene espresso. Questo fenotipo è associato all’azione di auxina ed etilene che sono necessari per lo sviluppo di ovulo ed embrione. I risultati ottenuti supportano l’ipotesi che i peptidi della famiglia GOLVEN agiscano come peptidi ormonali, ed in concerto con auxina ed etilene, intervengano nella regolazione delle fasi della maturazione del frutto fondamentali per lo sviluppo delle qualità organolettiche.