Quaderni dei Georgofili

Espressione differenziale di alfa e beta tubulina come marker dello sviluppo in Vitis vinifera L.

Luigi Parrotta; Giampiero Cai; Mauro Cresti

Accademia dei Georgofili
Pagine: 21
Collana: Quaderni dei Georgofili
Contenuto in: Riproduzione delle piante e produttività agricola

Copyright 2012 Accademia dei Georgofili

I microtubuli svolgono un ruolo importante durante la crescita e la morfogenesi delle cellule vegetali. Differenti isoforme di a-e ß-tubulina si accumulano nelle cellule di piante superiori e hanno origine mediante trascrizione di geni differenti o da modifiche post-traslazionali. L’uso di differenti isoforme di tubulina coinvolge il legame dei microtubuli a diverse proteine ??associate e genera quindi microtubuli con le organizzazioni e funzioni diverse. Isoforme di tubulina sono differenzialmente espresse in strutture vegetative e riproduttive secondo il programma di sviluppo della pianta. In vite (Vitis vinifera L.), strutture vegetative e riproduttive appaiono sulla stessa radice, facendo di questa specie vegetale un modello eccellente per studiare l’accumulo di isoforme di tubulina. Le proteine ??sono state estratte da campioni vite (gemme, foglie, fiori e viticci) utilizzando un protocollo di estrazione ottimizzato, separate da elettroforesi bidimensionale e analizzate mediante immunoblot con anticorpi anti-tubulina. Abbiamo identificato otto a-tubulina e sette isoforme ß-tubulina con pI circa 4,8-5 che si raggruppano in cluster separati. Abbiamo analizzato il genoma della vite per identificare i geni putativi di tubulina, prendendo come riferimento i geni di a- e ß-tubulina di Arabidopsis thaliana. Confrontando i geni di tubulina di Arabidopsis con il genoma della vite 12X, abbiamo identificato un certo numero di geni che corrisponde relativamente al numero di spot identificati da 2-DE.

Abstract

Microtubules play important roles during growth and morphogenesis of plant cells. Multiple isoforms of a- and ß-tubulin accumulate in higher plant cells and originate either by transcription of different genes or by post-translational modifications. The use of different tubulin isoforms involves the binding of microtubules to different associated proteins and therefore generates microtubules with different organizations and functions. Tubulin isoforms are differentially expressed in vegetative and reproductive structures according to the developmental program of plants. In grapevine (Vitis vinifera L.), vegetative and reproductive structures appear on the same stem, making this plant species an excellent model to study the accumulation of tubulin isoforms. Proteins were extracted from grapevine samples (buds, leaves, flowers and tendrils) using an optimized extraction protocol, separated by two-dimensional electrophoresis and analyzed by immunoblot with anti-tubulin antibodies. We identified eight a-tubulin and seven ß-tubulin isoforms with pI around 4.8–5 that group into separate clusters. We have analyzed the genome of grapevine to identify putative tubulin genes, taking as reference the a- and ß-tubulin genes of Arabidopsis thaliana. By comparing the Arabidopsis tubulin genes to the 12X grapevine genome, we identified a number of genes which corresponds comparatively to the number of spots identified by 2-DE.