Molecular regulation of carotenoid biosynthesis in tomato fruits
Los carotenoides son metabolitos isoprenoides de gran relevancia económica como pigmentos naturales y fitonutrientes. Durante la maduración del fruto de tomate (Solanum lycopersicum) se acumulan niveles elevados de carotenoides como β-caroteno (naranja) y licopeno (rojo) en un tipo de plasto especia...
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2016 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:167820 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/167820 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Carotenoides Tomàquets Metabolisme |
| Sumario: | Los carotenoides son metabolitos isoprenoides de gran relevancia económica como pigmentos naturales y fitonutrientes. Durante la maduración del fruto de tomate (Solanum lycopersicum) se acumulan niveles elevados de carotenoides como β-caroteno (naranja) y licopeno (rojo) en un tipo de plasto especializado denominado cromoplasto. En la maduración se pueden distinguir tres estadios según el color del fruto: Verde Maduro (VM), Naranja (N) y Rojo (R). La transición de VM a N y por último a R, se caracteriza por una fuerte inducción en la acumulación de los niveles de carotenoides y, por ende, la diferenciación de cloroplastos en cromoplastos. La acumulación global de carotenoides depende de la actividad de enzimas biosintéticas como PSY. En el fruto de tomate, la actividad PSY procede fundamentalmente de la isoforma PSY1. Durante esta tesis se ha demostrado que el gen PSY1 es una diana directa de un factor de transcripción regulado por luz denominado PIF1a, que se une al promotor del gen para reprimir su expresión. En concordancia, frutos de tomate con niveles reducidos de PIF1a mostraron una mayor expresión de PSY1 y por tanto una mayor acumulación de carotenoides. Además, hemos establecido un mecanismo molecular basado en la regulación de la estabilidad por luz de PIF1a que permite ajustar la síntesis de carotenoides al estado real de maduración del fruto. En la segunda parte de la tesis se ha explorado la relevancia del complejo de la Clp proteasa plastídica en la regulación de los niveles de proteínas implicadas en el metabolismo de carotenoides y en el almacenamiento de estos pigmentos en el fruto de tomate. La disminución de dicha actividad proteolítica mediante silenciamiento génico, generó frutos transgénicos enriquecidos en β-caroteno (pro-vitamina A). Más aún, la caracterización de dichos frutos mediante TEM y microscopía Raman sirvió como plataforma para establecer la importancia de dicho complejo proteolítico durante la diferenciación de cloroplastos en cromoplastos. Finalmente, estudios en el campo de la proteómica cuantitativa ayudaron a la elucidación de posibles nuevas proteínas diana de dicha proteasa, incluyendo PSY1. |
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