Sviluppo di nuovi tipi di costrutti per la soppressione di geni target in diversi organi e tessuti vegetali

Con genome editing s’intende l'introduzione di una modifica in un punto preciso del genoma della cellula. Le nucleasi artificiali sono impiegate per indurre modificazioni sito-specifiche e rappresentano un potente strumento per studi funzionali e applicazioni biotecnologiche. Esse operano sul gene bersaglio una rottura, la cui riparazione può generare mutazioni ed annullare la funzione del gene. Il sistema più diffuso per il genome editing è derivato dal sistema CRISPR/Cas9 di Streptococcus pyogenes, e prevede che una DNA nucleasi venga guidata ad una specifica sequenza di DNA da modificare, grazie alla sua associazione con una piccola molecola di RNA in grado di appaiarsi alla sequenza bersaglio. Questo progetto si basa sull’impiego della tecnologia CRISPR in pomodoro per l’ottenimento di sviluppo partenocarpico del frutto. Numerosi studi hanno permesso di fare luce sui geni coinvolti nell’allegagione, una fase cruciale per sviluppo del frutto che rappresenta l’inizio della crescita dell’ovario a seguito della fecondazione. È un processo coordinato da segnali endogeni, soprattutto ormonali, ma che risente di fattori ambientali, che se sfavorevoli, possono avere effetti negativi sulla fecondazione e sulla produttività. La partenocarpia è un processo alternativo di sviluppo del frutto che avviene in assenza di fecondazione ed indipendentemente dalle condizioni ambientali. La manipolazione genetica del metabolismo e della trasduzione del segnale dell'auxina e delle gibberelline ha permesso di identificare i geni che controllano la partenocarpia. In particolare, il progetto POMCRI intende avvalersi del sistema CRISPR per indurre mutazioni in un gene bersaglio, noto per essere un regolatore dello sviluppo partenocarpico del frutto di pomodoro