Il rame, micronutriente essenziale, se presente in eccesso rappresenta una minaccia per la regolare funzionalità delle attività metaboliche, dando luogo alla produzione di specie attivate dell’ossigeno (ROS) che causano stress di tipo ossidativo. Sono molte le molecole che si ritiene abbiano un ruolo nella trasduzione dei segnali durante lo stress ossidativo tra cui ROS, acido ascorbico e glutatione (GSH). In particolare, il GSH determina l’induzione di geni che intervengono nella difesa contro lo stress con un duplice meccanismo. Da una parte il GSH opera con un meccanismo che genera segnali intracellulari per l’induzione della replicazione del DNA in risposta agli stress, dall’altra è coinvolto nella rimozione dall’ambiente cellulare di composti fisiologicamente attivi come i fitormoni. Il GSH può cosí essere coinvolto nel trasporto dei segnali fuori dalla cellula. Anche l’attivazione di fosfolipasi è stata posta in relazione al processo di trasduzione del segnale in seguito a stress essendo l’idrolisi dei lipidi la prima tappa della generazione dei messaggeri lipidici. In particolare, l’acido fosfatidico (PA), prodotto dall’azione delle fosfolipasi C e D, rappresenta un importante messaggero lipidico secondario coinvolto nel burst ossidativo che si genera in risposta a vari stress biotici ed abiotici, compreso l’eccesso di rame. A tal proposito, scopo del lavoro è stato quello di studiare in radici di piante di Brassica napus, trattate con eccesso di rame, la produzione di segnali lipidici ed antiossidativi. Per tale sperimentazione, piante di colza (Brassica napus cv. Stego) sono state cresciute in coltura idroponica in condizioni controllate per 21 giorni e quindi incubate in una soluzione contenente CuSO4 100 μM per differenti periodi di tempo (da 1 minuto a 6 ore). Le cinetiche temporali di formazione del diacilglicerolo, del fosfatidilbutanolo e dell’acido fosfatidico hanno evidenziato che sia la fosfolipasi C (PLC) che la fosfolipasi D (PLD) sono state rapidamente attivate per tutto il periodo di trattamento, raggiungendo il picco massimo dopo 10 minuti. L’induzione della sintesi di glutatione è avvenuta nei primi 15 minuti di trattamento, decrescendo successivamente a causa della sua azione antiossidativa, come dimostrato dal rapido incremento della forma ossidata (GSSG). L’attività della glutatione riduttasi (GR) diminuisce già dopo un minuto di trattamento, rimanendo a valori pressochè costanti per tutto il periodo sperimentale.

Risposte precoci alla tossicità da rame in radici di colza

SGHERRI, CRISTINA;NAVARI, FLAVIA
2006-01-01

Abstract

Il rame, micronutriente essenziale, se presente in eccesso rappresenta una minaccia per la regolare funzionalità delle attività metaboliche, dando luogo alla produzione di specie attivate dell’ossigeno (ROS) che causano stress di tipo ossidativo. Sono molte le molecole che si ritiene abbiano un ruolo nella trasduzione dei segnali durante lo stress ossidativo tra cui ROS, acido ascorbico e glutatione (GSH). In particolare, il GSH determina l’induzione di geni che intervengono nella difesa contro lo stress con un duplice meccanismo. Da una parte il GSH opera con un meccanismo che genera segnali intracellulari per l’induzione della replicazione del DNA in risposta agli stress, dall’altra è coinvolto nella rimozione dall’ambiente cellulare di composti fisiologicamente attivi come i fitormoni. Il GSH può cosí essere coinvolto nel trasporto dei segnali fuori dalla cellula. Anche l’attivazione di fosfolipasi è stata posta in relazione al processo di trasduzione del segnale in seguito a stress essendo l’idrolisi dei lipidi la prima tappa della generazione dei messaggeri lipidici. In particolare, l’acido fosfatidico (PA), prodotto dall’azione delle fosfolipasi C e D, rappresenta un importante messaggero lipidico secondario coinvolto nel burst ossidativo che si genera in risposta a vari stress biotici ed abiotici, compreso l’eccesso di rame. A tal proposito, scopo del lavoro è stato quello di studiare in radici di piante di Brassica napus, trattate con eccesso di rame, la produzione di segnali lipidici ed antiossidativi. Per tale sperimentazione, piante di colza (Brassica napus cv. Stego) sono state cresciute in coltura idroponica in condizioni controllate per 21 giorni e quindi incubate in una soluzione contenente CuSO4 100 μM per differenti periodi di tempo (da 1 minuto a 6 ore). Le cinetiche temporali di formazione del diacilglicerolo, del fosfatidilbutanolo e dell’acido fosfatidico hanno evidenziato che sia la fosfolipasi C (PLC) che la fosfolipasi D (PLD) sono state rapidamente attivate per tutto il periodo di trattamento, raggiungendo il picco massimo dopo 10 minuti. L’induzione della sintesi di glutatione è avvenuta nei primi 15 minuti di trattamento, decrescendo successivamente a causa della sua azione antiossidativa, come dimostrato dal rapido incremento della forma ossidata (GSSG). L’attività della glutatione riduttasi (GR) diminuisce già dopo un minuto di trattamento, rimanendo a valori pressochè costanti per tutto il periodo sperimentale.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11568/100223
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