Dissection and modulation of isoprenoid biosynthesis in higher plants
La meva tesi es centra en identificar i caracteritzar mitjançant enginyeria genètica, (introduint gens o editant el genoma) els mecanismes reguladors de la biosíntesi d'isoprenoides en plantes superiors. El principal objectiu de la meva tesi ha estat intentar superar les limitacions en la biosí...
| Author: | |
|---|---|
| Format: | doctoral thesis |
| Status: | Published version |
| Publication Date: | 2023 |
| Country: | España |
| Institution: | CBUC, CESCA |
| Repository: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/688913 |
| Online Access: | http://hdl.handle.net/10803/688913 |
| Access Level: | Open access |
| Keyword: | Blat de moro Isoprenoide Arròs Maíz Arroz Maize Isoprenoid Rice Bioquímica i Biologia Molecular 577 |
| Summary: | La meva tesi es centra en identificar i caracteritzar mitjançant enginyeria genètica, (introduint gens o editant el genoma) els mecanismes reguladors de la biosíntesi d'isoprenoides en plantes superiors. El principal objectiu de la meva tesi ha estat intentar superar les limitacions en la biosíntesi d'isoprenoides, analitzant els gens implicats en la seva producció i quines son les seves funcions, per tal de poder ser utilitzats en noves aplicacions d'enginyeria metabòlica. Els objectius generals van ser: a) millorar la producció de crocines en dues espècies de Nicotiana i comparar-ne l'acumulació; b) investigar la regulació del factor de transcripció OsBZ8 en gens de la via biosintètica d'isoprenoides en embrió i endosperma d'arròs; c) explorar el potencial del sistema CRISPR/Cas9 per generar una sèrie de mutants de blat de moro amb contingut alterat d'estrigolactona. Vaig enfocar els meus estudis en els enzims biosintètics de dues plantes productores de crocines, CsCCD2L (Crocus sativus) i BdCCD4.1 (Buddleja davidii) i vaig transferir els gens que les codifiquen a dues espècies diferents de Nicotiana. Vaig crear línies transgèniques que expressaven diferents combinacions dels gens i vaig investigar els perfils de crocines resultants per determinar com l'expressió del complement transgènic integrat influïa en l'acumulació de les crocines. Les plantes de N. glauca transgèniques que només expressaven CsCCD2L van acumular els nivells més alts de crocines. Els resultats obtinguts van indicar que N. glauca és una millor plataforma per a la producció de crocines que N. tabacum. També vaig demostrar que el factor de transcripció OsBZ8 i cinc gens associats, AACT3, HMGS1, HMGR1, DXS2, IPPI1, que estan involucrats a les vies MVA i MEP de l'arròs, exhibien patrons d'expressió similars a l'endosperm i a l'embrió de l'arròs. A més, vaig confirmar que OsBZ8 s'uneix específicament a una Gbox o una G/Cbox híbrida en els promotors de HMGR1, DXS2 i IPPI1. Vaig fer servir la tecnologia CRISPR/Cas9 per modular l'expressió dels gens ZmCCD7 i ZmCCD8, que estan involucrats en la biosíntesi d'estrigolactones al blat de moro. Induí mutacions per SpCas9 a la regió codificant de ZmCCD8, en dues línies independents de plantes. L'anàlisi dels mutants ZmCCD8 contribuirà a millorar els coneixements de la base molecular que controla les característiques fisiològiques estructurals del blat de moro. Caldrà seqüenciar el genoma de les següents generacions així com l'anàlisi metabolòmica per avaluar l'impacte d'aquestes mutacions. En conjunt, la meva tesi proporciona nous coneixements sobre la regulació de la biosíntesi d'isoprenoides en plantes superiors a diferents nivells, cosa que facilitarà la predicció de l'efecte de l'enginyeria metabòlica a les plantes per a la millora nutricional o la producció de metabòlits importants. |
|---|