Clonación y caracterización molecular de dos genes homológos a Glicerol 3-Fosfato Aciltransferasa (GPAT) en la microalga verde Chlamydomonas reinhardtii /
María Eugenia Duarte Coello
- xvii, 201 p. : il. ; 28 cm.
Tesis (Maestría en Ciencias Biológicas : Opción Biotecnología) .-- Centro de Investigación Científica de Yucatán, 2013.
Las microalgas han sido propuestas como una fuente alternativa de triacilglicéridos (TAGs) para la producción de biodiesel, debido a las ventajas que presentan en su cultivo, y a su capacidad de acumular grandes cantidades de TAGs particularmente bajo estrés de nutrientes. Sin embargo, es necesario desarrollar cepas que tengan una mayor productividad de TAGs en condiciones óptimas de cultivo. Para ello es necesario el estudio del metabolismo de TAGs, el cual aún es incipiente en microalgas, pero se cree que es similar al de las plantas. El primer paso para el ensamble de TAGs es catalizado por la enzima Glicerol 3-Fosfato Aciltransferasa (GPAT), la cual toma un ácido graso del medio y lo une a la posición uno del glicerol 3-fosfato formando al ácido lisofosfatídico, y en la literatura se ha observado que la sobre expresión de este gen en plantas incrementa la cantidad de TAGs presentes en sus semillas. En el campo de las microalgas, Chlamydomonas reinhardtii es considerada como un modelo de estudio debido a su rápido y fácil cultivo, su genoma nuclear y del cloroplasto han sido completamente secuenciados, así como también se cuenta con diferentes métodos de transformación. Por tanto, en este trabajo se identificaron y se caracterizaron dos genes homólogos a GPAT en esta microalga, una correspondiente al retículo endoplásmico (CrGPATre) y otra al cloroplasto (CrGPATcf), observándose la presencia de dos isoformas en esta última (CrGPATclA y CrGPATclB). También se realizó el análisis de expresión de estos genes bajo condiciones óptimas de cultivo y de estrés de nutrientes, en donde se observó que aunque en el análisis del porcentaje de los lípidos totales presentes en la biomasa seca variaba entre los tratamientos, la expresión de estos genes no tuvo variación. Además, se realizó la transformación de esta microalga por medio de biobalística, utilizando construcciones que contenían los genes CrGPATre o CrGPATclA y un promotor constitutivo de alta expresión. Se obtuvieron líneas transgénicas con estas construcciones, y su análisis reveló un incremento significativo en el porcentaje de lípidos totales por biomasa seca de dos de estas líneas, las cuales contienen la construcción con el gen CrGPATclA.