Biocombustibles: Aplicaciones biotecnológicas de los módulos de unión a carbohidratos de plantas.

MAURICIO GRISOLÍA ; JULIETA BARCHIESI; DIEGO PERALTA; DIEGO GOMEZ-CASATI; MA. VICTORIA BUSI

Rosario

Congreso; 3er Congreso Nacional e Internacional de Agrobiotecnología y Propiedad Intelectual y Políticas Públicas.; 2012

UNR (Universidad Nacional de Rosario) - FADIA (Federación Argentina de Ingeniería Agronómica) y APA (Asociación Panamericana de Ingenieros Agrónomos)

El almidón es un componente central de la nutrición humana, aunque debido a una inminente crisis energética global, ha comenzado a ser tenido en cuenta como un recurso viable en la obtención de biocombustibles. La capacidad de modificar el contenido de este polímero, o la proporción de sus componentes amilosa y amilopectina, en plantas de interés comercial ha captado el interés de la comunidad científica. A diferencia de hongos y bacterias que solo existe una isoforma de la proteína encargada de la síntesis de glucógeno (glucógeno sintasa), en plantas existen distintas isoformas con actividades no redundantes. En nuestro laboratorio se ha caracterizado la almidón sintasa III (starch synthase III) de Arabidopsis thaliana encargada de la adición de unidades de glucosa al extremo no reductor de un glucano α (1,4) preexistente en los amiloplastos, y de la regulación de otras enzimas involucradas en el proceso como la enzima ramificante (starch branching enzime). Esta enzima está compuesta por tres dominios N-terminales de unión a almidón (SBD, por starch binding domains) dispuestos en tándem, una región conectora poco estructurada y un dominio catalítico (DC). Debido a que en enzimas de degradación de la pared celular vegetal se encuentran también módulos de unión a hidratos de carbono que son capaces de romper los niveles estructurales superiores de la pared y a la capacidad de los SBD de la SSIII de unir polisacáridos diferentes (xilanos, pectinas y celulosas) a los de su sustrato natural, se decidió evaluar el efecto de estos dominios directamente sobre la pared celular. Para esto se transformaron plantas de Arabidopsis thaliana con una fusión traduccional del péptido tránsito de la proteína expansina 8 de A. thaliana (de localización en pared celular) junto con los tres dominios SBD de la SSIII, clonadas en un vector de expresión apropiado. En este trabajo se caracterizaron las plantas transgénicas resultantes obteniéndose un mayor contenido de almidón transiente, y una disminución en los niveles de hemicelulosas y ligninas, ambas características deseables para la producción de biocombustibles de segunda generación (bioetanol).