Analisi bionformatica del trascrittoma nel sistema simbiotico micorrizico S.vomeracea-T.calospora

La caratterizzazione del trascrittoma dell'interazione simbiotica di organismi di cui non sia stato ancora sequenziato il genoma pone la problematica di attribuire ai due partner le rispettive sequenze. E' questo il caso della simbiosi micorrizica tra l'orchidea Serapias vomeracea e il fungo Tulasnella calospora. Poiché il ricorso a semplici algoritmi di allineamento con banche dati determina la mancanza di attribuzione per un elevato numero di trascritti e le tecniche di ibridazione richiedono un cospicuo investimento di tempo e denaro, si è fatto ricorso ad algoritmi predittivi. I trascritti analizzati sono stati ottenuti tramite pirosequenziamento (454 Titanium) di mRNA proveniente da protocormo micorrizato e da micelio in coltura pura. Una prima attribuzione è stata condotta su database proteico non ridondante (nr) tramite l'algoritmo di allineamento Blastx del tool Blast2GO, sono stati così costituiti un dataset fungino e uno vegetale. Questi dataset, insieme a quello fungino non in simbiosi, sono stati utilizzati per ¿allenare¿ l'algoritmo predittivo del programma EST3 sviluppato sulla tecnologia Support Vector Machine. I trascritti non assegnati da Blastx sono stati attribuiti tramite le matrici calcolate sulla frequenza delle triplette nucleotidiche generate da una sliding window. Con la finalità di rendere più robuste le attribuzioni è stata condotta la reiterazione del processamento condotto con EST3, permessa dal parziale utilizzo dei dataset nella costruzione delle matrici, associata all'opportuna elaborazione dei risultati. Il dataset del micelio non in simbiosi è stato utilizzato per valutare l'attendibilità delle attribuzioni. La caratterizzazione del trascrittoma realizzata in Blast2GO con una Enrichment Analysis condotta con il test esatto di Fisher a due code corretto con False Discovery Rate (FDR) per i termini Gene Ontology (GO) associati alle sequenze annotate non ha messo in luce alcuna differenza per i dataset fungini. Le numerose differenze riscontrate tra dataset fungino e vegetale sono in larga parte riferibili alla diversa fisiologia dei due organismi. Spostando l'attenzione dai termini GO alle singole sequenze si evidenzia l'espressione di un'ampia gamma di geni vegetali legati alla funzione difensiva che, se validato da analisi quantitative, potrebbe indicare le micorrize delle orchidee come un esempio di parassitismo controllato.