Clonación molecular y caracterización de genes de Myrciaria dubia potencialmente útiles para la producción biotecnológica de vitamina C

Abstract

Debido a los múltiples efectos beneficiosos de la vitamina C (ácido L-ascórbico, AA) para el buen funcionamiento y conservación de nuestra salud, el AA tiene una gran demanda en la industria. Por ese motivo desde inicios de los años 1930 se han desarrollado sistemas químicos de producción industrial. Aunque se han incorporado algunas innovaciones mediante biotransformaciones microbianas, aún tienen serias limitaciones porque son ineficientes, tienen una gran demanda energética, son costosos y causan polución ambiental. Por tanto, es urgente desarrollar sistemas de producción biotecnológica. El reciente descubrimiento de vías metabólicas para la síntesis de AA en plantas nos ofrece una buena oportunidad, en particular de Myrciaria dubia, una especie amazónica caracterizada por sintetizar y almacenar altas concentraciones de AA. Recientemente hemos analizado su transcriptoma e identificado 5 vías para sintetizar AA, es decir es una fuente de genes útiles para la producción biotecnológica de AA. Por tanto, nuestro objetivo es realizar la clonación molecular y caracterización de genes de Myrciaria dubia potencialmente útiles para la producción biotecnológica de vitamina C. Para lograr este objetivo las muestras botánicas (frutos pintones) serán colectadas de la Colección de germoplasma de M. dubia del INIA, a partir del cual se purificará el ARN total y se realizará la síntesis del ADN complementario. Posteriormente, se realizará el aislamiento y clonación molecular de los genes de la vía biosintética de AA (vía D-manosa/L-galactosa) con técnicas estándares y en base a la información del transcriptoma que actualmente disponemos. Luego e procederá a realizar la producción en Escherichia coli y purificación de las enzimas recombinantes de la vía metabólica mencionada. Finalmente, con las enzimas puras procederemos a realizar los análisis funcionales y estructurales mediante cristalografía. Los hallazgos científicos generados impulsarán el desarrollo de procesos biotecnológicos patentables que estarán basados en la ingeniería genética, ingeniería metabólica e ingeniería de proteínas. Estos sistemas serán sustentables e impactarán positivamente en la mejora del nivel socioeconómico regional y nacional.