Desarrollo de estrategias moleculares para el estudio de la función de los genes zds1 y zds2 en daucus carota (zanahoria)

Abstract

Los carotenoides son pigmentos isoprenoides sintetizados por plantas, algas, algunas levaduras y bacterias. En las plantas, estas moléculas se sintetizan en plastidios como los cloroplastos y cromoplastos y cumplen importantes roles en la fisiología de la planta: aumentan la captación de la luz durante la fotosíntesis, protegen del daño oxidativo y disipan el exceso de energía térmica. Ademas son precursores de la hormona vegetal acido abscisico, involucrada en procesos de germinacion y respuesta al estres. La ruta carotenogenica ha sido ampliamente estudiada y los genes y enzimas que participan de esta han sido descritos y caracterizados en modelos como Arabidopsis thaaliana y tomate. Sin embargo, los aspectos regulatorios que subyacen a la vía, no han sido completamente dilucidados. En general, para cada enzima de la ruta existe un gen que la codifica, no obstante, se han reportado casos en donde mas de un gen codifica para enzimas con igual actividad. En estos casos la expresión de los genes esta asociada a un organo en especifico (hojas o frutos). En zanahoria (Oaucus carofaJ, nuestro modelo de estudio, al igual que en otras plantas se han reportado dos genes fitoeno sintasa (psyl y psy2) y dos licopeno P ciclasa, (lcyb y lcyb2 a cos), pero a diferencia de los otros modelos, es la tinica planta en la que se han identificado dos caroteno desaturasa (zds), denominadas zdsl (DQ222430) y zds2 (DQ192189). En zanahoria, estos genes codificarla para las enzimas involucradas en la transformación del -caroteno a licopeno. Para evaluar la importancia y posibles regulaciones 6rgano-especrficas de los genes zdsl y zds2, se diseño una estrategia para generar el silenciamiento génico postranscripcional (SGPT) de estos genes en D. oarofa. Para ello, en este seminario de titulo se generaron, mediante la metodologia Gateway®, las construcciones PMDC/zdsl y pHellsgate/zds2. Se evalu6 la funcionalidad de ambas construcciones agroinfiltrando transitoriamente hojas de tabaco. Posteriomente se transformaron establemente epicotilos de D. carofa con A. fumefac/.ens portando la construccion para el SGPT del gen zds2 (pHellsgate/zds2) y, luego de someter los explantes a embriogenesis somatica, se obtuvieron 8 plantas transg6nicas, a las cuales se les analizo dicha condicion, amplificando el promotor CaMV 35S a partir del ADN gen6mico de las plantas. Por lo tanto, en este trabajo, se desarrollo una plataforma que incluye el uso de herramientas moleculares y celulares para obtener plantas transgenicas de zanahorias que poseen una construcci6n para SGPT de los genes zdsl y zds2. Esto permite iniciar el estudio de estos genes en D. carota y contribuir al estudio de la regulaci6n de la v[a carotenogenica en las plantas