Caracterización de la expresión del gen dxs en diferentes estadios de desarrollo de la flor y fruto de Bixa orellana L. / José Roberto Ku Cauich

Tesis (Maestría en Ciencias y Biotecnología de Plantas) .-- Centro de Investigación Científica de Yucatán, 2004.

Bixa orellana es un árbol de hoja compacta nativo de América; algunos de sus nombres comunes son achiote o annato. Posee un alto contenido de pigmentos carotenoides, principalmente bixina. Este pigmento se ha empleado desde hace muchos años y actualmente es comercializado en grandes cantidades a nivel nacional e internacional como condimento, pigmento para la elaboración de alimentos y en la industria farmacéutica. También es considerado fuente de vitamina A, etc. Sin embargo, a pesar de la importancia económica de la bixina, no hay hasta el momento datos sobre las enzimas que intervienen en su biosíntesis, existiendo muy poca información sobre la estructura y regulación de los genes que las codifican, por lo que el estudio de los genes involucrados en la biosíntesis de carotenoides y en general de su regulación, proporcionaría las herramientas básicas para manipular la vía y eventualmente producir una mayor cantidad de pigmentos en esta planta. Los carotenoides pertenecen a la familia de los isoprenoides, los cuales son una gran familia de productos naturales que comparten una sola molécula precursora, el isopentenil pirofosfato (IPP). Los isoprenoides se forman por subsecuentes adiciones de moléculas de IPP. Actualmente, se conoce la existencia de dos rutas para la formación del IPP en plantas. Una de ellas es la ruta del mevalonato, en la que se produce IPP a partir de acetil-CoA, por acción de la HMGR activa en el citoplasma y cloroplastos inmaduros. La otra ruta es llamada de la DOXP/MEP y sintetiza IPP a partir del D-gliceraldehido-3-fosfato y piruvato, dicha reacción es catalizada por la enzima 1-desoxi-D-xilulosa-5-fosfato-sintasa (DXS) en los cloroplastos de las plantas (Lichtenthaler el al. 2000). Debido a la función clave de la DXS en esta ruta, es de gran importancia aislar y caracterizar su gen correspondiente, ya que poco se conoce sobre ella en plantas y en B. orellana solo se cuenta actualmente con un gen parcial. Es por esto que en el presente trabajo se presenta la amplificación y clonación de un fragmento del ADNc que codifica para la enzima DXS, a partir de una biblioteca de ADNc construida de plántulas de B. ore/lana. Dicho fragmento se uso como sonda para detectar por EPR los mensajeros de la enzima DXS en diferentes estadios de desarrollo de la flor y fruto de B. orellana. El análisis en el genoma del número de copias para este gen en B. orellana mediante la técnica de Southern blot, sugiere la presencia de una sola copia del gen dxs en el genoma de esta planta. igualmente se realizó la cuantificación del contenido de bixina en los estadios de desarrollo de hoja, botón, flor, fruto inmaduro, fruto maduro, semilla inmadura y semilla madura.