Clonado y caracterización de una fructosiltransferasa en la gramínea nativa Bromus pictus

DEL VISO F; PUEBLA A.F; CASABUONO A.C; COUTO A.S; HEINZ R.A

Viña del Mar-Chile

Congreso; VI Encuentro Latinoamericano y del Caribe de Biotecnología agropecuaria REDBIO; 2007

REDBIO

Clonado y caracterización de una fructosiltransferasa en la gramínea nativa Bromus pictus del Viso F., Puebla A.F, Casabuono A.C., Couto A.S., Heinz R.A.             Las bajas temperaturas y el déficit hídrico constituyen condiciones ambientales adversas que provocan en las plantas respuestas complejas y ocasionan un problema fundamental para la agricultura, ya que influyen sobre la supervivencia y la productividad de los cultivos. La aclimatación a las bajas temperaturas involucra un conjunto de procesos bioquímicos y fisiológicos que se asocian a un incremento de la tolerancia al frío. Dentro de las respuestas encontradas durante la aclimatación al frío, se ha descrito la acumulación de solutos compatibles como sacarosa y polímeros relacionados. Muchas Gramíneas de climas templados acumulan fructanos, polímeros de fructosa, cuando son expuestas a bajas temperaturas. Los fructanos en plantas son sintetizados por enzimas llamadas fructosiltransferasas.             Las Gramíneas nativas de la Patagonia argentina, constituyen excelentes sistemas para el estudio de respuestas a factores ambientales adversos, ya que están adaptadas a ambientes donde predominan las bajas temperaturas y el déficit hídrico. Bromus pictus es una especie patagónica, decaploide, que contiene altos niveles de fructanos y una creciente actividad fructosiltransferasa en plantas tratadas a bajas temperaturas. Mediante técnicas de PCR, RT-PCR, 5´ y 3´RACE, se aisló el ADNc completo de una fructosiltransferasa de B. pictus. Análisis de similitud de secuencia de nucleótidos y aminoácidos sugieren que codificaría una sacarosa:fructan 6-fructosiltransferasa (6-SFT), enzima responsable de la síntesis del trisacárido 6-kestosa y otros oligómeros. El ADNc completo posee 2145 pb. y contiene un ORF de 615 aminoácidos. El gen de la 6-SFT posee 3584 pb. y contiene 4 exones, incluyendo un miniexón característico en estos genes, y 3 intrones. Estudios de expresión indicaron que la 6-SFT putativa se expresa mayoritariamente en los primeros 4 cm de la vaina de la hoja, no detectándose en las zonas verdes de las láminas. Se realizaron estudios comparativos del patrón y de los niveles de fructanos en las diferentes regiones de la hoja por métodos colorimétricos, HPAEC-PAD y MALDI-TOF. Los resultados indicaron que la mayor cantidad de fructanos se encuentra en las zonas donde hay expresión de la 6-SFT. Estudios de expresión heteróloga en el sistema de Pichia pastoris permitirán confirmar la actividad enzimática de este gen.