Approcci integrati per la scoperta di nuove vie metaboliche per la sintesi di metaboliti secondari

Starting date
February 27, 2009
Duration (months)
36
Departments
Biotechnology
Managers or local contacts
Zenoni Sara

Collezione di popolazioni segreganti di vite sono già disponibili e si prestano per studiare i meccanismi genetici di diversi caratteri importanti, tra i quali, la sintesi
dei metaboliti secondari che influenzano la qualità delle uve e del vino e per studiare, attraverso il modello della systems biology, l'evoluzione del profilo del
trascrittoma e del metaboloma durante la maturazione del frutto, e per identificare, attraverso uno studio di segregazione i QTLs e gli eQTLs legati al metabolismo
secondario.
La prima fase del progetto mirerà a identificare la popolazione, tra le 10 disponibili, che risulti maggiormente informativa per lo studio di segregazione dei
metaboliti secondari. I metaboliti dei frutti delle sette varietà utilizzate come parentali negli incroci verranno analizzati attraverso analisi cromatografiche (LC-MS e
GC-MS) ad ampio spettro. Il profilo dei metaboliti secondari dei 7 genotipi verrà confrontato per individuare le linee parentali con il profilo più divergente.
Nella seconda fase si studierà l'evoluzione del metaboloma e del trascrittoma nelle due linee sopra selezionate nel corso della maturazione del frutto. Integrando i
dati metabolici ottenuti da analisi LC-MS e GC-MS con i dati trascrittomici, si avrà un quadro complessivo dei cambiamenti dell'espressione genica e della
composizione chimica del frutto durante la maturazione. I geni, il cui livello di trascrizione potrà essere messo in correlazione con l'accumulo dei metaboliti
secondari, saranno valutati come geni candidati riconducibili al metabolismo secondario del frutto.
Una mappa genetica della popolazione di incrocio selezionata (vedi sopra) verrà costruita nel corso della terza fase del progetto, grazie alla quale sarà possibile
effettuare l'analisi QTL dei metaboliti secondari (mQTL) e dei trascritti (eQTL).
Nella quarta fase verrà condotta una caratterizzazione del trascittoma e del metaboloma del frutto in tutti gli individui della popolazione segregante, mentre nella
quinta fase, verrà condotta un'analisi QTL utilizzando come tratti fenotipici i metaboliti secondari (mQTL) e i trascritti legati al metabolismo secondario (eQTL).
Infine, le regioni genomiche evidenziate tramite gli mQTLs e gli eQTLs, saranno analizzate per individuare i geni candidati per la regolazione del metabolismo
secondario. Tali geni verranno collocati all'interno dei network metabolici. L'integrazione fra i dati metabolomici, trascrittomici e QTL offrirà l'opportunità di
classificare diversi metaboliti secondari finora sconosciuti.

Sponsors:

FIRB VALUTATO POSITIVAMENTE
Funds: requested

Project participants

Sara Zenoni
Associate Professor

Activities

Research facilities