Quaderni dei Georgofili

ISOL@: una piattaforma bioinformatica per l’analisi strutturale e funzionale del genoma del pomodoro

Maria Luisa Chiusano; Nunzio D’Agostino; Alessandra Traini; Miriam Di Filippo; Luigi Frusciante

Accademia dei Georgofili
Pagine: 14
Collana: Quaderni dei Georgofili
Contenuto in: Genomica per la valorizzazione di frumento duro e pomodoro

Copyright 2009 Accademia dei Georgofili

L’esigenza di ampliare le attuali conoscenze sui meccanismi genetici che determinano la variabilità fenotipica e l’adattamento a differenti nicchie ecologiche della famiglia delle Solanaceae ha portato alla realizzazione del Progetto Internazionale Genoma delle Solanaceae (SOL). A tal fine, il pomodoro (S. lycopersicum) è stato scelto come sistema modello e attualmente ne è in corso il sequenziamento della regione eucromatica del genoma. I dati provenienti dalle analisi del trascrittoma delle Solanaceae sono stato collezionati in una piattaforma multilivello (ISOL@) per permettere la loro integrazione con le sequenze genomiche di pomodoro al momento disponibili. Sebbene la sequenza della regione eucromatica del genoma di pomodoro sia meno di un quarto del totale, la realizzazione di ISOL@ ha permesso di effettuare una prima esplorazione del genoma di pomodoro analizzando la composizione in geni ed elementi ripetuti e delineando una tipica organizzazione strutturale. ISOL@ è stata predisposta per collezionare altri genomi e per integrare dati ottenuti con differenti tipi di tecnologie, aprendo la prospettiva a una analisi comparativa tra i genomi di Solanaceae. Inoltre, una piattaforma multilivello, in grado di integrare e gestire dati da genomica, trascrittomica, proteomica e metabolomica, rappresenta un primo risultato per la risoluzione di problemi tipici della biologia dei sistemi offrendo nuovi metodi per l’analisi genomica di organismi di interesse agrario.

Abstract

The need to enhance our knowledge on the genetic mechanisms which determine Solanaceae diversification and adaptation to extremely different environments has led scientific efforts to be gathered under the International Solanaceae (SOL) Genome Project. Tomato (S. lycopersicum) has been chosen as the reference genome and its sequencing, which is mainly focused on the euchromatin region, is currently ongoing. The Solanaceae transcriptome data have been collected within a multilevel platform (ISOL@), to integrate them with the tomato genome sequences. Although the tomato genome sequences currently available are only one quarter of the total DNA amount, the integration of genomics and transcriptomics data in ISOL@ permitted a preliminary investigation of the genome in terms of gene and repeat content, revealing a typical design of the genome structure. ISOL@ was set up to include data from other sources, also obtained by next generation sequencing, paving the way for comparative analyses among emerging Solanaceae genomes. In addition, such a platform, built to integrate and manage genomics, transcriptomics, proteomic and metabolomic data, represents a first step to approach a system biology view offering novel methodologies for genome analyses of species of agriculture interest.