Studio della variabilità naturale del gene FAD7 in Olea Europaea

Two EST sequences, coding for two isoforms of ?-3 desaturase, were identified in olive and subjected to multi-alignment, both at the nucleotide level and the amino acid level, with several sequences encoding desaturases in different plant species. This analysis showed a high level of similarity and conservation of the examined sequences. In particular, through the comparison with two particular types of desaturase, the FAD3 and FAD7, it was possible to discriminate the olive EST sequence encoding the cytosolic isoform (FAD3) from that encoding the plastidial isoform (FAD7), which was the object of the study. Eight olive cultivars (Leccino, Frantoio, Coratina, St. Agostino, Pasola, Toscanina, Ascolana Tenera, Ogliastro), were selected according to their composition in linoleic and linolenic acids, and used to assess the genetic variability of two fad7 gene regions. A bioinformatic prediction of gene structure allowed to identify two highly conserved regions and two more variable, chosen for molecular analysis. The PCR products direct sequencing of these regions revealed the presence of SNP polymorphisms only in the more variable region, considering as reference the sequence of Leccino. Eight SNPs (Single Nucleotide Polymorphism) were identified and two of them were present in homozygous condition, but any SNP was involved in a significant change in structure or function of the protein, confirming the results of the comparative in silico analysis and the high level of conservation of FAD7. The differences in the linolenic acid content of the analyzed cultivars could then be caused by transcriptional or post-transcriptional mechanisms.

Due sequenze EST in olivo, codificanti per due isoforme della ?-3 desaturasi, sono state identificate in banche dati e sottoposte a multi-allineamento, sia a livello nucleotidico che a livello amminoacidico, con numerose sequenze codificanti desaturasi in diverse specie vegetali. Questa analisi ha evidenziato un elevato livello di similarità e conservazione delle sequenze in esame. In particolare, mediante il confronto con due particolari tipi di desaturasi, le FAD3 e le FAD7, è stato possibile discriminare la sequenza EST di olivo codificante l"isoforma citosolica (FAD3) da quella codificante l"isoforma plastidiale (FAD7), che è stata dunque oggetto di studio. Otto varietà di olivo (Leccino, Frantoio, Coratina, Sant"Agostino, Pasola, Toscanina, Ascolana Tenera, Ogliastro), opportunamente selezionate in base alla loro composizione in acidi linoleico e linolenico, sono state impiegate per valutare la variabilità genetica naturale di due regioni del gene fad7. Una predizione bioinformatica della struttura del gene ha consentito di identificarne due frammenti molto conservati e due più variabili, scelti per le analisi molecolari. Il sequenziamento diretto dei prodotti di PCR corrispondenti a tali regioni ha permesso di rilevare otto polimorfismi naturali nei frammenti meno conservati e nessuno nella regione più conservata, considerando come riferimento la sequenza della cultivar Leccino. Sono stati identificati otto polimorfismi SNP (Single Nucleotide Polymorphism), e tra questi due erano presenti in condizione di omozigosi, ma nessuno di questi polimorfismi comportava un significativo cambiamento strutturale o funzionale della proteina, confermando i risultati dell"analisi comparativa in silico riguardo all"elevato livello di conservazione della proteina FAD7. Le differenze nel contenuto di acido linolenico per le cultivar analizzate potrebbero quindi essere causate da meccanismi trascrizionali o posttrascrizionali.