Transformación genética de Digitalis purpurea mediada por Agrobacterium tumefaciens y análisis de genes candidatos para la sobreprodución de cardenólidos
Fecha
2010-06-20
Autores
Izquierdo Núñez, Yovanny
Título de la revista
ISSN de la revista
Título del volumen
Editor
Universidad Central ´´Marta Abreu´´ de Las Villas
Resumen
Los cardenólidos son metabolitos secundarios, producidos por las plantas del género Digitalis, que se utilizan ampliamente en el tratamiento de la insuficiencia cardíaca. El fracaso de los intentos por potenciar la producción de los mismos a partir de técnicas de cultivo in vitro, ha señalado a la transformación genética
como una estrategia promisoria para la obtención de plantas altamente productoras. A pesar de contar con un sistema de regeneración de plantas, los intentos para transformar Digitalis purpurea han sido
infructuosos. Es por ello que el objetivo de este trabajo fue desarrollar un sistema de transformación de esta especie mediado por Agrobacterium tumefaciens y analizar desde un enfoque comparativo la regulación de los genes candidatos para la transformación. Se transformaron discos de hojas de plantas cultivadas in vitro con las cepas de A. tumefaciens EHA101 y C58C1-pMP90, con el vector de transformación pTJK136 que
contenía al gen nptII como marcador de selección y uidA como gen reportero. Ambas cepas desarrollaron altos niveles de expresión transitoria del gen uidA, aunque sin diferencias significativas entre ambas. Sin embargo, a partir de la transformación con la cepa C58C1-pMP90 la inducción de callos y la regeneración
de plantas fueron significativamente mayores respecto a la cepa EHA101. No hubo diferencias significativas en cuanto a la expresión estable de uidA en las plantas regeneradas a partir de la transformación con ambas cepas. La presencia de los transgenes fue detectada en las líneas de plantas regeneradas y el
número de copias insertadas osciló entre una y dos. Para el estudio de los genes candidatos se detectaron los motivos reguladores en los promotores de los genes P5βR y P5βR2, codificantes para la enzima clave de la biosíntesis de cardenólidos en D. purpurea, a partir de su ortólogo VEP1 en Arabidopsis thaliana y genes coexpresados con él. Como resultado, se predice que el gen P5βR está regulado principalmente por motivos de unión a factores de transcripción DOF, mientras que P5βR2 lo está por motivos de factores de
respuesta a etileno. Estos resultados en combinación con los presentados por otros autores indican a P5βR2 como el mejor candidato a la transformación de D. purpurea para obtener plantas sobreproductoras
de cardenólidos. En su conjunto los resultados de este trabajo contribuyen al conocimiento sobre la biosíntesis de cardenólidos y permitirán obtener plantas transformadas altamente productoras de estos metabolitos de tanta importancia económica y social.
Descripción
Palabras clave
Agrobacterium Tumefaciens, Genes, Digitalis Purpurea, Transformación Genética