Produzione di mutanti auxotrofi in Trichoderma

INTRODUZIONE – La Compatibilità Vegetativa - 2 - 1.1. La Compatibilità Vegetativa 1.1.1. Sistemi di compatibilità in natura La comparsa degli organismi multicellulari sulla scena evolutiva è stata possibile in seguito al riconoscimento cellula-cellula, dal quale sono derivati i fenomeni di adesione e di comunicazione (Galletti, 1995). Tali processi cellulari hanno assicurato l’integrità e reso possibile il funzionamento sincrono di tessuti ed organi così come la capacità dell’individuo di distinguere tra il “self” e il “non-self” (Misevic and Burger, 1988). L’interazione molecolare specifica è una caratteristica del fenomeno vita (Florin et al., 1994). Il riconoscimento “self / non-self” è un requisito comune a tutti gli organismi viventi. La maggior parte dei Taxa ha dei propri sistemi per l’identificazione del “self” e del “non-self”. Una delle finalità più importanti è quella di evitare l'accoppiamento attraverso il riconoscimento degli individui, cellule o gameti come differenti dal “self” (auto-incompatibilità o self-incompatibility). Inoltre, negli adulti, trova impiego nella cooperazione fra individui o cellule (auto-compatibilità o self-compatibility) per il riconoscimento parentale, per la formazione della colonia, nella fusione nucleare, nel doppio riconoscimento o nei trapianti. Non è raro che lo stesso sistema possa essere coinvolto in entrambi i livelli di riconoscimento all’interno della stessa specie (Dorak, 2003). Batteri, Protisti, Animali, Funghi e Piante hanno sviluppato ottimi sistemi di compatibilità noti da tempo. All’interno dei Regni, i Sistemi di Compatibilità più noti sono: il Sistema dei Ferormoni nei Protozoi (Weiss et al., 1995; Vallesi et al., 1995), i Sistemi di (In)-Compatibilità nei Funghi (Metzenberg, 1990; Bègueret et al., 1994; Hiscock et al., 1996; Wendland et al., 1995; Kothe, 1996), il Sistema di Auto-Incompatibilità nelle Angiosperme (Piante Floreali) (Hiscock et al., 1996; Haring et al., 1990; Kao and McCubbin, 1996) ed i Sistemi di Alloriconoscimento negli Invertebrati (Scofield et al., 1982; Grosberg, 1988; Weissman et al., 1990; Magor et al., 1992). Tutti questi sistemi sono coinvolti, soprattutto, nella prevenzione degli accoppiamenti fra individui geneticamente simili, per evitarne gli effetti nocivi. Come effetto del sistema di incompatibilità più polimorfico, il Fungo Schizophyllum commune ha il tasso massimo di “outbreeding” (98.8%) in natura. Anche nei Batteri, in cui la riproduzione è asessuale (attraverso scissione binaria), ci sono meccanismi che aumentano la diversità genetica attraverso il trasferimento orizzontale dei geni (coniugazione) (Dorak, 2003). 1.1.2. L'incompatibilità da eterocarion nei funghi L’incompatibilità somatica, nota negli Animali, nelle Piante, nei Funghi e nei Protisti (Buss, 1982; Grosberg, 1988; Nauta and Hoekstra, 1994), è espressa da una reazione d’incompatibilità successiva al contatto tessutale, tra conspecifici geneticamente differenti, ed è caratterizzata da un elevato livello di polimorfismo. Nei Funghi, l’Incompatibilità Somatica è molto comune ed è chiamata Incompatibilità Vegetativa, sebbene siano usati anche altri termini come Incompatibilità Protoplasmatica o da Eterocarion (Natua and Hoekstra, 1994) e Incompatibilità da fusione. I Funghi hanno contribuito allo studio dell’Incompatibilità Vegetativa anche perché i loro meccanismi potrebbero aiutare a capirne altri più complessi, come quelli relativi al Sistema Immunitario nell’Uomo (Galletti, 1995). Inoltre, la fusione cellulare nei Funghi può verificarsi in diversi momenti del ciclo vitale, cioè non è limitata soltanto alla fusione gametica, come avviene nella riproduzione sessuale degli Animali Superiori (Lane, 1981). I Funghi Filamentosi si sviluppano attraverso l’accrescimento dell’apice ifale, ramificazioni e fusioni ifali (anastomosi), formando una rete ifale tridimensionale (Buller, 1933). Durante il proprio sviluppo, un micelio può incontrare dei conspecifici vegetativamente compatibili e fondersi con essi, in un processo detto anastomosi e può formare un eterocarion (stato cenocitico dove due o più nuclei aploidi, geneticamente differenti, sono presenti nello stesso citoplasma). Le anastomosi avvengono normalmente tra apici ifali dello stesso individuo