Impacto de la iluminación con distinta composición espectral en la expresión de proteínas recombinantes de manera transitoria en hojas de Nicotiana benthamiana

VIGNOLLES FLORENCIA; REY CONSTANZA; MAZZINI FLAVIA; PETRUCCELLI SILVANA

Posadas

Simposio; 6to Simposio Argentino de Procesos Biotecnológicos, SAPROBIO 2021; 2021

Universidad Nacional de Misiones

Los sistemas de expresión basados enplantas llevan más de 30 años de desarrollo habiéndose consolidado en diversosnichos y con tecnologías variadas. Entre ellas se encuentran los sistemas deexpresión transitorios que utilizan plantas jóvenes crecidas en instalacionesde agricul- tura vertical. El crecimiento de plantas en am- bientes controladosha evolucionado junto con el desarrollo de la tecnología LED (light emittingdiode) que, al hacer uso más eficiente de la energía, permite la construcciónde gran- jas verticales. Esta tecnología también permite manipular el espectrode luz, para regular las condiciones de crecimiento y asi obtener plan- tas conla apariencia y perfiles metabólicos buscados. En el campo de molecular farmingse han montado varias instalaciones de este tipo, pero existe escasainformación sobre las características de los sistemas de iluminaciónempleados.  Algunos de ellos, basándoseen el espectro de absorción de la clorofila utilizan fundamentalmente luz rojay azul pero no hay estudios publicados sobre el impacto de los cambios en lacomposición espectral de la luz en la producción de proteínas recombinantesutilizando sistemas de expresión transitorios. El objetivo de este trabajoconsistió en investigar el impacto de los cambios en la composición espectralde la fuente de iluminación en la producción de proteínas recombinantes utilizandosistemas de ex- presión transitoria en hojas de Nicotiana benthamiana .Paraello se ensayaron dos sistemas de iluminación tradicional: tubos fluorescentes(TF) y lámpara de sodio de alta presión (HSP) y cuatro sistemas de iluminaciónLED: tubos LED blanco fríos (CW), chips Full Spectrum (FS), chips rojos(625-660nm) y azules (450-465nm) en proporciones 2:1 (2R:1B) y (3R:1B). Ladistancia de las plantas a la fuente de luz fue ajustada de manera de quereciban una intensidad de flujo fotónico fotosintético entre150-200µmol.m-2s-1. Las plantas de N. benthamiana fueron crecidas bajo lostubos fluorescentes durante 4-5 semanas. Posterior- mente fueron infiltradascon Agrobacterium tumefaciens GV3101 llevando plásmidos con- teniendo los genescodificantes para las proteínas reporteras GFP y la β-glucuronidasa (GUS)dirigidos por el promotor constitutivo CaMV-35S. Las plantas infiltradas secolocaron en los distintos sistemas de iluminación y se analiza- ron entre 4-8días posinfiltración. Las plantas mantenidas bajo iluminación LED mostraronhojas más expandidas y fueron más bajas que las mantenidas bajo las fuentesconvencionales. El contenido relativo de agua en todas las condiciones fuesimilar. Los niveles de GFP y de GUS fueron más altos en la condición 2R:1B ylos más bajos se obtuvieron para los FS. Los rendimientos con los tubos CWfueron similares a los obtenidos con TF y HSP y tienen la ven- taja de sufacilidad de instalación, consumo energético un 50% menor y utilidad tanto enla fase de crecimiento de plantas como en la expresión.