Estudios moleculares de genes involucrados con la biosíntesis de isoprenoides en Bixa orellana L. / José Alberto Narváez Zapata

Tesis (Doctorado en Ciencias y Biotecnología de Plantas) .-- Centro de Investigación Científica de Yucatán, 2001.

La planta tropical Bixa orellana (anato) es la principal fuente de bixina, el cual es el pigmento natural mas usado en la industria alimenticia. Sin embargo, poco se conoce acerca de la fisiología, bioquímica y genética molecular de este cultivo. En este estudio, se presentan algunos resultados sobre la síntesis de carotenoides en B. orellana. Se establecieron cultivos in vitro de diferentes cultivos de esta planta y se aisló y analizó el ADN, la obtención de estos resultados se establecieron un conjunto de metodologías que pueden ser aplicadas al análisis de la síntesis de carotenoides en B. orellana. Por otra parte, este trabajo representa el primer estudio con un enfoque molecular y bioquímico sobre el desarrollo de las flores y frutos. Esta investigación consistió en el estudio de dos enzimas involucradas en la síntesis de isoprenoides en B. orellana. La primera enzima investigada fue la 3-hidroxi-3-metilglutaril CoA reductasa (HMGR), la cual juega un papel importante en la síntesis del isopentenil difosfato, el precursos de los isoprenoides, esta enzima se investigó a nivel de su actividad enzimática y de su expresión genética a través del desarrollo de la flor, fruto y formación de las semillas. Un fragmento de 503 pb de gen hmg se obtuvo a partir del ADN genómico usando la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), y se usó como sonda para northern blot, southern blot y ensayos de protección contra ribonucleasas. En este trabajo, presentamos datos sobre la actividad específica de la HMGR y de la acumulación de sus transcritos en diferentes estadios del desarrollo de las flores y frutos de B. orellana. Nuestros datos indican que la HMGR es codificada por una pequeña familia génica y es regulada transcripcionalmente durante el desarrollo de la flor y el fruto. La actividad específica de la enzima, así como la acumulación de sus transcriptos mostró ser significativa en las semillas inmaduras. La segunda enzima analizada, la fitoeno sintasa (PSY) es clave en la síntesis de carotenoides. Se aisló un fragmento de 687 pb dek gen psy a partir del ADN genómico usando la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y se utilizó como sonda para estudios de expresión. En este trabajo presentamos datos de la acumulación de transcritos en diferentes estadios del desarrollo de las flores, frutos y semillas de B. orellana. La acumulación de transcritos fue significante en las semillas inmaduras, el mismo órgano donde comienza la acumulación de bixina.