Identificazione, caratterizzazione funzionale e valutazione per fitorimedio di geni per la biosintesi di peptidi tiolici in Arundineae

Alcuni metalli pesanti e metalloidi sono elementi altamente tossici anche in traccia, e sono fra gli inquinanti più frequenti in siti impattati da attività industriali. Svariate specie di piante hanno sviluppato sistemi in grado di disintossicare i metalli pesanti, in particolare tramite la biosintesi di peptidi tiolici, chiamati fitochelatine. Alcune specie di Poaceae appartenenti alla tribù delle Arundineae sono state proposte come candidate per la fitodepurazione di ambienti contaminati da metalli pesanti grazie alla loro crescita rapida ed alla tolleranza a questi inquinanti. Il progetto proposto si prefigge di elucidare le basi molecolari di tale tolleranza e di esplorare il potenziale dei geni biosintetici per la produzione di peptidi tiolici e di enzimi preposti alla loro sintesi (es. Fitochelatina Sintasi, enzima costitutivo catalizzante la biosintesi delle fitochelatine) in una specie di Arundineae, Arundo donax, per migliorarne il potenziale di fitodepurazione. In particolare, il progetto si articola in: 1) Identificazione dei geni per la biosintesi di Fitochelatina Sintasi del metabolismo tiolico nel trascrittoma di A. donax (He et al, 2012; Sablok et al, 2013); 2) Caratterizzazione degli stessi a livello genetico (evoluzione, struttura genica, espressione); 3) Analisi funzionale degli enzimi da essi codificati (specificità, attività, capacità di disintossicazione di metalli pesanti, regolazione dell’omeostasi di micronutrienti). Il lavoro sarà completato anche impiegando piante terrestri basali e alghe con esse imparentate, al fine di acquisire dati solidi di ordine filogenetico ed evolutivo.