Caracterización de genes tipo theseus1 en los cultivos tropicales de plátano (Musa acuminata) y papaya (Carica papaya), y su relación con la muerte celular programada /
Angeles Guadalupe Mayorga López
- x, 167 p. : il. ; 28 cm.
Tesis (Maestría en Ciencias Biológicas : Opción Biotecnología) .-- Centro de Investigación Científica de Yucatán, 2013.
El plátano y la papaya son frutos tropicales que tienen un alto valor nutrimental y su comercio representa una importante fuente de divisas y empleos para México. Actualmente, estos cultivos se encuentran afectados por diferentes enfermedades ocasionadas por patógenos del tipo virus, bacteria, hongo o nemátodo que ocasionan grandes pérdidas a la producción. Una solución ideal para esta problemática sería el mejoramiento genético de las variedades de plátano y papaya que actualmente se cultivan. Una estrategia atractiva para este mejoramiento genético consiste en el uso de genes de resistencia (R), cuyas proteínas son bastante efectivas para proteger a las plantas del ataque de patógenos mediante la activación de una muerte celular programada en el sitio de ataque, también conocida como respuesta hipersensible. Las secuencias genómicas de ambos cultivos ya se encuentran disponibles por lo que dicho conocimiento acelerará el descubrimiento de genes de resistencia. Recientemente, el gen THESEUS1 de Arabidopsis thaliana fue identificado como un sensor de cambios en la pared celular, y se ha sugerido que podría estar involucrado en la resistencia a patógenos. El objetivo de la presente tesis fue caracterizar in silico la estructura de la familia THESEUS1 de plátano y papaya, así como determinar el papel del dominio de cinasa de estas secuencias en la muerte celular. Se identificaron en el genoma de plátano 17 secuencias (MaTHEl-MaTHEl7) y en el genoma de papaya 9 secuencias (CpTHEl-CpTHE9) tipo THESEUS1. El dominio de cinasa de estas secuencias presentó una estructura tridimensional similar a la proteína de resistencia PTO, siendo las secuencias MaTHEl y CpTHEl las más parecidas a esta proteína R. Esta homología con PTO sugiere una posible función de las secuencias tipo THESEUS1 de plátano y papaya en la resistencia a patógenos. Mediante mutagénesis sitio-dirigida del codón que especifica para la tirosina del sitio de activación del dominio de cinasa de estas secuencias se pudo determinar que las secuencias MaTHEl y CpTHEl pueden activar una muerte celular similar a la versión muíante ptoY207D y de otros genes R. Por lo tanto, las tirosinas presentes en el sitio de activación de las secuencias MaTHEl y CpTHEl podrían estar actuando como reguladores negativos de la activación de la muerte celular programada. Los resultados de este trabajo han abierto la posibilidad de generar resistencia a las enfermedades que más afectan la producción de plátano y papaya mediante la manipulación de la muerte celular programada tipo respuesta hipersensible.