Estudio de la biosíntesis de terpenoides en Pentalinon andrieuxii / Jesús Alejandro Yam Puc

Tesis (Doctorado en Ciencias Biológicas : Opción Biotecnología) .-- Centro de Investigación Científica de Yucatán, 2013.

El cultivo de células vegetales ha surgido como una alternativa para la obtención de metabolitos de alto valor agregado, así como una herramienta indispensable en el estudio de rutas biosintéticas. Estudios recientes en Pentalinon andrieuxii, una planta utilizada en la península de Yucatán para el tratamiento de erupciones cutáneas derivadas de la leishmaniosis, resultaron en el aislamiento de dos nuevos trinorsesquiterpenoides, urechitoles A y B, con un esqueleto novedoso denominado campechano. Dada la novedad de este esqueleto carbonado y al no existir reportes en la literatura del esqueleto campechano ni de metabolitos que lo posean, el presente trabajo pretende realizar estudios de la producción y biosíntesis de los urechitoles utilizando un modelo de cultivo de tejidos vegetales in vitro de P. andrieuxii. Como resultado de la investigación en este trabajo se logró el establecimiento de un protocolo de germinación in vitro de semillas de P. andrieuxii y la inducción de callos a partir de explantes de raíz, hipocótilo y hoja. El análisis por CG-EM de los diferentes extractos mostró la presencia de urechitol A en la raíz y las hojas de plantas silvestres, así como en hojas de plántulas in vitro; sin embargo, no se detectó la presencia del trinorsesquiterpeno en los extractos de callos. Pruebas preliminares mostraron que P. andrieuxii es susceptible a la transformación genética usando Agrobacterium tumefaciens, encontrándose los mejores resultados de transformación en explantes de raíz madura y hoja. Lo anterior permitió establecer un cultivo de raíces transformadas mediante la infección de explantes de hoja, hipocótilo y raíz de plántulas de P. andrieuxii con Agrobacterium rhizogenes, detectándose por CG-EM la presencia de urechitol A en el medio de cultivo de las raíces transformadas a partir de hoja, pero no en el material vegetal. Por otra parte, como resultado de la búsqueda de terpenos de estructura similar a los urechitoles y que pudieran aportar información acerca de su biosíntesis, se obtuvieron dos metabolitos provenientes de una fracción neutra de raíz de P. andrieuxii identificados como 3(3, 14P, 20-trihidroxipregn-5-en-18-oic-(18-20)-lactona y 3p, 14p, 20-trihidroxi-5p-pregn-18-carboxilic-20-lactona, siendo este último un nuevo producto natural. Asimismo de la purificación de la fracción CH2CI2 de tallo de P. andrieuxii se logró el aislamiento de 3-(3´R-hidroxi)-esterearato de lupeol (procrim b). El empleo de incorporación de 13C02 en plantas de P. andrieuxii permitió el establecer la vía del mevalonato como la que da a procrim b. Los resultados obtenidos representan las bases para estudios posteriores en P. andrieuxii enfocados a la biosíntesis de los urechitoles