Biosíntesis completa de ácido salicílico a partir de fenilalanina en las plantas

Área de la Ciencia:

• Biología vegetal
• La bioquímica
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• El ácido salicílico (SA) es una fitohormona clave que regula las respuestas al estrés de las plantas.
• Existen dos vías de biosíntesis de SA: isocorismato sintasa y fenilalanina amoníaco liasa (PAL).
• Las enzimas y las etapas de la vía PAL permanecieron en gran medida no caracterizadas.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar completamente los pasos enzimáticos y los genes involucrados en la vía PAL de la biosíntesis del ácido salicílico.
• Caracterización de la función del gen SA-DEFICIENTE 1 (OSD1) al OSD4 en la producción de arroz SA.

Principales métodos:

• Análisis funcional de los genes del arroz OSD1-OSD4.
• Ensayos bioquímicos para la actividad de las enzimas (cinamoil-CoA ligasa, benzoiltransferasa, citocromo P450, carboxilesterasa).
• Análisis evolutivo de la vía PAL.

Principales resultados:

• Se identificó OSD1 como cinamoil-CoA ligasa, OSD2 como benzoiltransferasa, OSD3 como citocromo P450 y OSD4 como carboxilesterasa en la vía PAL.
• Caracterizó la conversión secuencial del ácido transcinámico en ácido salicílico a través de cinnamoyl-CoA, benzoyl-CoA y benzoato de bencilo.
• Se demostró que la vía PAL es antigua, se conserva en las plantas de semilla y mejora la inmunidad de la planta cuando se activa.

Conclusiones:

• Se ha aclarado la vía PAL completa para la biosíntesis del ácido salicílico.
• Esta vía es crítica para la inmunidad de las plantas y se ha conservado en las plantas de semilla.
• Los genes y vías identificados ofrecen objetivos para mejorar la inmunidad de los cultivos y la tolerancia al estrés.