Minería y caracterización funcional de cuatro ciclasas de oxiesqualeno de cereales

Área de la Ciencia:

• Bioquímica vegetal
• Biología molecular
• Metabolómica

Sus antecedentes:

• Los cereales son fuentes vitales de alimento y producen una amplia gama de triterpenoides.
• Las ciclasas de oxiesqualeno (OSC) son enzimas clave en la biosíntesis de triterpenoides.
• Comprender las OSC de cereales es crucial para explorar la diversidad de triterpenoides.

Objetivo del estudio:

• Identificar y caracterizar nuevas ciclasas de oxiesqualeno (OSC) de cereales.
• Elucidar las funciones catalíticas y las relaciones evolutivas de estas OSC.
• Investigar los mecanismos que controlan la formación de productos triterpenoides en cereales.

Principales métodos:

• Minería genómica para identificar genes putativos de OSC en especies de cereales.
• Expresión heteróloga de OSC identificadas en *Nicotiana benthamiana*.
• Mutagénesis dirigida para sondear los sitios activos de las enzimas y los mecanismos catalíticos.
• Análisis filogenético para comprender la evolución de los genes OSC.

Principales resultados:

• Se identificaron y expresaron funcionalmente cuatro OSC de cereales no caracterizadas previamente.
• Las OSC de maíz produjeron ß-amirina/á-amirina, malabrica-17,21-dien-3ß,14-diol y glutinol.
• La OSC de avena generó predominantemente derivados de lactucenilo, mostrando una actividad multifuncional.
• Se descubrió que residuos de aminoácidos específicos, como Y407 en la OSC de avena, controlan las vías del producto.

Conclusiones:

• Las nuevas OSC de cereales contribuyen significativamente a la diversidad de triterpenoides.
• Las relaciones estructura-función de las enzimas dictan los triterpenoides específicos producidos.
• La compleja diversificación de los genes OSC de cereales subyace a los variados perfiles de triterpenoides.
• Esta investigación proporciona una base para futuros estudios sobre triterpenoides de cereales.