Clonado molecular y caracterización del ácido cafeico O-metiltransferasa de Acorus calamus

Área de la Ciencia:

• Bioquímica de las plantas
• Enzimología
• Evolución molecular

Sus antecedentes:

• Los fenilpropenos volátiles como la α- y la β-asarona son aromas clave en la bandera dulce (Acorus calamus) con usos farmacéuticos.
• Existen conocimientos limitados sobre las enzimas específicas responsables de la biosíntesis del fenilpropeno volátil en A. calamus.

Objetivo del estudio:

• Identificar y caracterizar las enzimas implicadas en la biosíntesis del fenilpropeno volátil en A. calamus.
• Investigar la actividad enzimática y la relación evolutiva de una O-metiltransferasa recién identificada.

Principales métodos:

• Secuenciación de ARN para identificar genes candidatos en el A. calamus.
• La expresión recombinante de la O-metiltransferasa dependiente de S-adenosil-L-metionina (AcCOMT) identificada en E. coli.
• Ensayos enzimáticos para determinar la especificidad del sustrato.
• Análisis filogenético para evaluar las relaciones evolutivas.

Principales resultados:

• Se identificó un gen que codifica la O-metiltransferasa dependiente de S-adenosil-L-metionina (AcCOMT).
• El AcCOMT recombinante metila específicamente el grupo metahidroxi del ácido cafeico, el ácido 5-hidroxiferúlico y el alcohol 5-hidroxiconiferílico.
• AcCOMT no mostró actividad sobre los stilbenos de tipo catecol, los flavonoides o los supuestos precursores de las aseronas.
• El análisis filogenético indicó que AcCOMT tiene una relación evolutiva distante con otras COMTs vegetales.

Conclusiones:

• AcCOMT está involucrado en la vía de metilación de los fenilpropanoides en A. calamus.
• La especificidad única del sustrato y la divergencia evolutiva de la enzima sugieren un papel funcional distinto.
• AcCOMT representa una enzima divergente temprana con una trayectoria evolutiva única en comparación con otras O-metiltransferasas.