TITOLO PROGETTO: Plant tissue damage: SIgnalling Gunshots And Waves for Immunity (SiGaWI)
Descrizione:
Le piante mostrano una elevata capacità di acclimatazione e resilienza alle mutevoli e a volte avverse condizioni ambientali. Questa abilità si basa su sofisticate strategie di percezione del segnale e trasmissione dell’informazione all’interno della pianta al fine di elaborare le appropriate risposte fisiologiche in siti anche distali dal sito di origine del segnale. La segnalazione e l’integrazione degli stimoli percepiti fra i diversi organi è realizzata sia tramite la traslocazione di messaggeri di diversa natura sia attraverso la propagazione veloce di segnali di natura elettrica, idraulica o chimica come le specie reattive dell’ossigeno e lo ione calcio. L’obiettivo del progetto SiGaWi è analizzare la segnalazione sistemica indotta da ferita o trattamento con elicitori o ormoni che ne mediano la percezione, nell’induzione della risposta immune. Attraverso un approccio multidisciplinare che combina biologia molecolare, imaging avanzato e analisi genetiche, verranno studiati i principali componenti coinvolti nella trasmissione del segnale di danno in Arabidopsis thaliana. Comprendere questi processi è essenziale per chiarire come le piante coordinano le loro risposte difensive e immunitarie a livello locale e sistemico.
Finalità:
L’obiettivo del progetto è identificare e caratterizzare i meccanismi di segnalazione che permettono alle piante di riconoscere e rispondere rapidamente al danno meccanico, attivando una risposta difensiva efficace. In particolare, verrà analizzata l’interazione tra i segnali di calcio e le specie reattive dell’ossigeno e il loro ruolo nella trasduzione del segnale di danno, con l’obiettivo di chiarire le dinamiche di attivazione e regolazione della risposta sistemica. I risultati di questa ricerca contribuiranno a una comprensione più approfondita dei meccanismi di difesa vegetale e potranno avere applicazioni future nell’ambito dell’agricoltura sostenibile, attraverso lo sviluppo di piante con una maggiore resistenza agli stress ambientali.
Risultati attesi:
Il progetto prevede di identificare componenti molecolari chiave coinvolti nella trasduzione del segnale in risposta alla ferita, fornendo una visione dettagliata delle interazioni tra segnali di calcio e ROS. Attraverso esperimenti di biologia molecolare e imaging in tempo reale, il progetto SiGaWi mira a determinare come questi segnali vengano integrati e propagati per attivare le risposte di difesa delle piante. I risultati attesi includono l’identificazione di nuovi regolatori molecolari, la mappatura delle vie di segnalazione coinvolte e la definizione di modelli predittivi sulla propagazione dei segnali di difesa. Queste informazioni potrebbero essere utilizzate per sviluppare strategie innovative di miglioramento genetico o trattamenti basati sulla stimolazione dei segnali di difesa naturale nelle colture.
Stato dell’arte:
Le piante sono dotate di sofisticati sistemi di percezione e trasduzione del segnale che consentono loro di rispondere rapidamente ai danni tissutali. Studi recenti hanno evidenziato il ruolo fondamentale del calcio e delle specie reattive dell’ossigeno come segnali primari che si propagano rapidamente dal sito di lesione ai tessuti non danneggiati, coordinando una risposta difensiva nell’intero organismo vegetale. Tuttavia, la connessione tra questi segnali e la regolazione delle risposte di difesa della pianta non è ancora completamente compresa. Rimangono aperte numerose domande riguardanti la specificità e l’integrazione dei segnali, l’identità dei recettori coinvolti e il modo in cui la pianta bilancia la risposta difensiva con la crescita e lo sviluppo. Il progetto SiGaWI si inserisce in questo contesto, contribuendo con nuovi dati sperimentali e modelli interpretativi alla comprensione dei meccanismi di segnalazione del danno nei vegetali.
Riferimento: PRIN 2022 – Codice progetto: 2022WLZ4HB – CUP: F53D23005840006
Investimento totale del progetto: 302.499 euro (96.951 euro – Roma Tre)
Proponente: Dipartimento di Scienze, Università Roma Tre
Partner: Università degli Studi di ROMA “La Sapienza”; Università degli Studi dell’AQUILA.
Coordinatore dell’UdR Università degli Studi Roma Tre – Dipartimento di Scienze: Alessandra Cona
