INVESTIGADORES
MASSA Gabriela Alejandra
congresos y reuniones científicas
Título:
Edición génica multi-target en papa para la reducción del endulzamiento inducido por frío y resistencia a golpes
Autor/es:
MASSA, GABRIELA ALEJANDRA; GONZÁLEZ, MATÍAS NICOLÁS; POULSEN HORNUM ANABELA; DECIMA ONETO CECILIA; ARIZMENDI AILIN; FEINGOLD SERGIO ENRIQUE
Reunión:
Simposio; REDBIO 2023; 2023
Resumen:
Una de las Nuevas Técnicas de Mejoramiento (NBT) con mayor potencial en el mejoramiento, es la de Edición Génica (EG), mediada por el sistema CRISPR/Cas9. En papa, la EG podría modificar sustancialmente el esquema de los programas de mejoramiento, ya que permitirá mejorar variedades establecidas y adaptadas, evitando la perturbación del fondo genético. El almacenamiento de los tubérculos a bajas temperaturas es un proceso que afecta la calidad, ya que, a temperaturas menores a 10 °C, la sacarosa es metabolizada por la enzima invertasa vacuolar (InvVac), a glucosa y fructosa (azúcares reductores; AR) que se acumulan en los tubérculos. Este fenómeno se conoce como endulzamiento inducido por frío (CIS) y altera la calidad de las papas destinadas a procesamiento y a consumo fresco. Durante el fritado ocurre la reacción no enzimática de Maillard que genera pigmentos poliméricos de color marrón oscuro y compuestos perjudiciales para la salud como la acrilamida. El pardeamiento enzimático es un proceso que ocurre como consecuencia de los daños mecánicos sufridos por los tubérculos durante la cosecha y post-cosecha. Este fenómeno reduce la calidad nutricional de productos frescos y procesados y es producido por la actividad de las polifenol oxidasas (PPO), enzimas que catalizan la conversión dependiente de O2 de monofenoles y difenoles a quinonas y polímeros similares a la melanina. En papa, el gen StPPO2 es el responsable de más del 60% de la actividad de PPO en tubérculos. El cultivar (cv.) Spunta es la variedad más usada para consumo fresco en nuestro país y presenta alta acumulación de AR y una alta actividad de PPO en tubérculo. El objetivo de este trabajo es obtener papas del cv. Spunta resistentes a CIS y a golpes mediante el knock-out simultáneo de los genes InvVac y StPPO2 mediante EG mediada por RNPs del sistema CRISPR/Cas9. Las RNPs, formadas por un RNA guía (sgRNA) para cada gen y la proteína Cas9, se utilizaron para transfectar protoplastos del cv. Spunta. La detección de edición se realizó mediante secuenciación masiva por NGS de los productos de PCR para ambas regiones blanco. Del experimento E03 donde se combinaron los sgRNA 157 (StPPO2) y G0 (InvVac), se obtuvieron 29 líneas y de las 23 analizadas el 64% mostró edición para InvVac y 100% para StPPO2 (en al menos un alelo). Para el experimento E04 con la combinación de sgRNA 157 y G10 (InvVac), se obtuvieron 119 líneas, se analizaron 21 y 28% mostró edición para InvVac y 100% para StPPO2 (en al menos un alelo). Notablemente, la línea 9 del E04 posee 3 alelos editados para cada gen y la línea 28 del E03, posee todos los alelos editados para el gen InvVac. Estas y otras líneas con genotipos deseados serán evaluadas fenotípicamente. Este trabajo presenta por primera vez la utilización de RNPs aplicados a edición génica multi-target en papa y demuestra la capacidad del sistema CRISPR/Cas9 para el potencial mejoramiento en simultáneo de dos caracteres de calidad post-cosecha en este importante cultivo.