Studio bioinformatico degli elementi potenzialmente coinvolti nella risposta alla luce in Metarhizium

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Titolo originale:

Bioinformatics study of elements potentially involved in response to light in Metarhizium

Contenuto del libro:

La luce è uno dei fattori abiotici costanti sul pianeta e praticamente tutti gli organismi viventi presentano un qualche tipo di risposta allo stimolo luminoso. Un aspetto importante dopo la ricezione della luce è la modulazione genica; questo meccanismo comporta la stimolazione o l'inibizione dell'espressione di alcuni geni che, eventualmente, hanno lo scopo di adattarsi alle diverse condizioni ambientali. Nei funghi, la risposta alla luce ha un effetto molto importante sui geni coinvolti nella regolazione circadiana; in questo processo, i prodotti dei geni frq e frh regolano l'attività del White-Collar Complex (WCC) in modo dipendente dal tempo.

Questo fenomeno è ampiamente studiato negli organismi saprofiti, tuttavia lo studio delle componenti molecolari e dei meccanismi coinvolti nella cronobiologia e nella fotobiologia dei funghi entomopatogeni è relativamente nuovo. In Metarhizium sono stati riportati effetti fenotipici causati dallo stimolo luminoso, tra cui la crescita a luce costante o a fotoperiodo, ma non esiste una descrizione completa del meccanismo che porta a queste caratteristiche fenotipiche foto-dipendenti.

Sulla base dell'ampia distribuzione dei geni di risposta alla luce nei funghi filamentosi, abbiamo eseguito un'analisi bioinformatica sul contesto sub genomico di tali geni utilizzando i software Mauve e RStudio. Abbiamo scoperto che i geni di risposta alla luce sembrano essere costanti nei genomi analizzati, dimostrando una conservazione micro-sintetica tra il genere Metarhizium, ad eccezione del gene wc2. Per comprendere meglio la possibile regolazione trascrizionale, abbiamo analizzato i promotori dei geni di risposta alla luce alla ricerca di elementi putativi di cis-regolazione, trovando motivi conservati in tutte le specie di Metarhiuzm analizzate; questo approccio ci ha permesso di identificare altri possibili geni di risposta alla luce e di controllo circadiano all'interno del genoma di questo genere.

Infine, proponiamo diversi meccanismi dipendenti dalla luce, oltre ai suoi componenti molecolari putativi e ai geni coinvolti in questi fenotipi caratteristici.