Descripción del proyecto
LA MANIPULACION GENETICA DEL CONTENIDO Y COMPOSICION QUIMICA DE LOS ACEITES VEGETALES ES UN OBJETIVO FUNDAMENTAL DE MEJORADORES Y BIOTECNOLOGOS DEBIDO A SUS MULTIPLES APLICACIONES, TANTO EN ALIMENTACION, COMO POR SU PRESENCIA EN PRODUCTOS TALES COMO PLASTICOS, BARNICES, LUBRICANTES O PARA LA OBTENCION DE BIOCOMBUSTIBLES. EN ESE CONTEXTO, NUESTRO GRUPO DE INVESTIGACION SE HA INTERESADO EN UNA ESPECIE VEGETAL, "THLASPI ARVENSE" O PENNYCRESS. PENNYCRESS ES UNA BRASICACEA, QUE ACUMULA GRAN CANTIDAD DE ACEITE EN SU SEMILLA (SUPERIOR AL 36%) Y CON UNA COMPOSICION QUIMICA RICA EN ACIDO GRASO ERUCICO (38-40%). ESTA COMPOSICION PERMITE OBTENER BIOCOMBUSTIBLES DE ALTA CAPACIDAD ENERGETICA Y CON EXCEPCIONALES PROPIEDADES A BAJAS TEMPERATURAS Y, POR TANTO, ESPECIALMENTE ADAPTADOS PARA LA OBTENCION DE BIOJET PARA AVIACION. EN ESTE PROYECTO INVESTIGAREMOS EN PROFUNDIDAD EL METABOLISMO DE SINTESIS DE ACIDOS GRASOS Y ACEITE EN LA SEMILLA DE PENNYCRESS, IDENTIFICANDO AQUELLOS GENES Y RUTAS METABOLICAS RESPONSABLES DEL ALTO CONTENIDO EN ACEITE Y DE LA INCORPORACION DE ACIDO GRASO ERUCICO. PARA ELLO, ESTUDIAREMOS TANTO LA EXPRESION DE GENES CLAVE DE LA RUTA DE BIOSINTESIS COMO LOS PERFILES DE LAS DIFERENTES FRACCIONES LIPIDICAS DEL ACEITE (DIACILGLICEROL-DAG Y TRIACILGLICEROL-TAG) DURANTE LA MADURACION DE LA SEMILLA DE PENNYCRESS. ANALIZAREMOS LOS FLUJOS METABOLICOS CON OBJETO DE IDENTIFICAR LA RUTA PRINCIPAL DE BIOSINTESIS HASTA EL TAG EN LA SEMILLA DE PENNYCRESS. LLEVAREMOS A CABO UN ANALISIS FUNCIONAL DE LAS DIACILGLICEROL-ACIL-TRANSFERASAS (DGAT) RESPONSABLES DE LA BIOSINTESIS DEL TAG, ESPECIE LIPIDICA MAYORITARIA EN LOS ACEITES VEGETALES Y PRINCIPAL RESERVORIO DEL ERUCICO EN LA SEMILLA DE PENNYCRESS. PARA ELLO, OBTENDREMOS MUTANTES DE PERDIDA DE FUNCION EN PENNYCRESS DE LOS GENES DGAT1 Y DGAT2 Y, EN PARALELO, COMPLEMENTAREMOS MUTANTES "DGAT" DE ARABIDOPSIS CON LOS GENES DE PENNYCRESS. ANALIZAREMOS LA PRESENCIA DE CAMBIOS EN LA ESPECIFICIDAD DE SUSTRATO EN ESTOS ENZIMAS CON RESPECTO A OTRAS ESPECIES, COMO ARABIDOPSIS THALIANA, QUE NO ACUMULAN ACIDOS GRASOS DE CADENA LARGA COMO EL ERUCICO. ESTOS RESULTADOS NOS PROPORCIONARAN INFORMACION SOBRE LAS DIFERENCIAS EN EL CONTENIDO Y COMPOSICION QUIMICA DEL ACEITE ENTRE BRASICACEAS Y, POR TANTO, CONOCIMIENTOS ESENCIALES PARA LA MANIPULACION DEL ACEITE DE SEMILLAS EN PLANTAS Y SUPERAR LOS CUELLOS DE BOTELLA METABOLICOS IDENTIFICADOS EN LA MISMA. EN OTRO OBJETIVO DEL PROYECTO, CARACTERIZAREMOS FENOLOGICAMENTE POBLACIONES SILVESTRES DE PENNYCRESS, LOCALIZADAS EN NUESTRO ENTORNO Y, POR TANTO, MEJOR ADAPTADAS A NUESTRAS CONDICIONES AGROCLIMATICAS O QUE POSEAN CARACTERISTICAS MEJORADAS DE RENDIMIENTO O CONTENIDO EN ACEITE. ESTAS NUEVAS VARIEDADES AYUDARAN A AVANZAR EN LA DOMESTICACION DE PENNYCRESS COMO CULTIVO ENERGETICO SOSTENIBLE EN LA UE. POR ULTIMO, LA REGULACION DE LA BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS ASOCIADOS A LOS LIPIDOS DE MEMBRANA TAMBIEN SERA OBJETIVO DE ESTA PROPUESTA. CONCRETAMENTE, ESTUDIAREMOS EL PAPEL DE FACTORES DE TRANSCRIPCION DE LA FAMILIA MYB EN LA REGULACION DE LA OMEGA-3 DESATURASA PLASTIDIAL FAD7 EN ARABIDOPSIS, ANALIZANDO SU FUNCION EN EL DESARROLLO DE LA FLOR, LA MADURACION DEL POLEN Y, POR TANTO, LA FERTILIDAD DE LA PLANTA. LA IDENTIFICACION DE FACTORES DE TRANSCRIPCION IMPLICADOS EN EL CONTROL DE LA ACTIVIDAD DESATURASA PERMITIRA ANALIZAR EL PAPEL BASICO DE ESTOS ENZIMAS EN LAS RUTAS DE SEÑALIZACION DE DESARROLLO, HORMONALES O DE RESPUESTA AL ESTRES EN PLANTAS. IPIDO\GERMOPLASMA\BIOFUEL\ARABIDOPSIS\PENNYCRESS\DESATURASA\SEMILLA\ACEITE\ACIDO GRASO