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Proteïna AFP
Estrès ambiental de les plantes
Tractaments antifúngics
Aplicaciones biotecnológicas del gen "afp" (Antifungical Protein) de "Aspergillus giganteus" para la protección de plantas frente a infección por patógenos
[Barcelona] :
Universitat de Barcelona,
2011
Accés lliure
http://hdl.handle.net/10803/1000
cr |||||||||||
AAMMDDs2011 sp ||||fsm||||0|| 0 spa|c
9788469061992
Moreno Gonçalves, Ana Beatriz,
autor
Tesi
Doctorat
Universitat de Barcelona. Departament de Bioquímica i Biologia Molecular (Biologia)
2006
Universitat de Barcelona. Departament de Bioquímica i Biologia Molecular (Biologia)
Tesis i dissertacions electròniques
San Segundo de los Mozos, Blanca,
supervisor acadèmic
Busquets Abió, Montserrat,
supervisor acadèmic
TDX
Las plantas están constantemente sometidas a estreses ambientales y los hongos son sus principales patógenos. Actualmente, el control de las enfermedades que causan se realiza utilizando compuestos químicos, generando impacto en el medio ambiente. <br/><br/>Una alternativa es la obtención de plantas transgénicas resistentes. En un principio, la mayoría de los transgenes provenían de las propias plantas (genes involucrados en las respuestas de densa). Actualmente, y dada su reducida efectividad, se están identificando genes de defensa de otros organismos, como bacterias, insectos, animales y hongos. <br/><br/>En este trabajo se ha evaluado la utilidad de la proteína AFP ("antifungical protein"), producida por el hongo del suelo <i>Aspergillus giganteus</i>, para actuar como agente antifúngico frente a fitopatógenos de geranio y arroz. Es una proteína con una estructura compacta y muy básica, que se secreta al espacio extracelular. Estudios anteriores ya habían demostrado su actividad antifúngica frente al hongo <i>Botrytis cinerea</i>, responsable de la enfermedad "podredumbre gris" en muchas plantas, especialmente las ornamentales. Los resultados revelan una fuerte actividad antifúngica, con inhibición tanto del desarrollo de las hifas como de la germinación de las esporas. Cuando se utiliza en combinación con la proteína cecropina A de lepidóptero, se observa un efecto aditivo entre ambas, lo que puede ser útil para desarrollar estrategias de expresión simultánea de ambos genes en plantas transgénicas. Además, la AFP inhibe el crecimiento de <i>B. cinerea</i> tanto <i>in vitro</i> como <i>in vivo</i>, en plantas de geranio.<br/><br/>Por otra parte, el hongo <i>Magnaporthe grises</i> causa la enfermedad piricularosis en arroz. En este trabajo se ha desarrollado una estrategia para expresar el gen <i>afp</i> de manera inducible en plantas transgénicas de arroz con el fin de obtener plantas resistentes y evitar los posibles efectos negativos de una expresión constitutiva, como gasto metabólico y aceptación por los consumidores. Nuestros estudios indicaron que el promotor de un gen PR de maíz, el gen <i>ZmPR4</i>, es funcional e inducible por el hongo <i>M. grisea</i> en plantas de arroz. Este promotor controla la expresión del gen <i>afp</i> en niveles suficientes para conferir resistencia a la infección por este hongo en plantas transgénicas. Además este promotor no es activo en el endospermo de la semilla del arroz (órgano destinado al consumo), con lo que se evita que el producto del transgén se acumule en este tejido. <br/><br/>Dado el potencial del gen <i>afp</i> para aplicación biotecnológica, se hacía necesario determinar su mecanismo de acción, así como sus posibles efectos sobre células animales o vegetales. Para eso, se han realizado diferentes estudios utilizando el hongo <i>M. grisea</i>. Mediante microscopía electrónica de transmisión y confocal, s eha observado que esta proteína es capaz de formar poros en la membrana del hongo, penetrando en la célula y acumulándose en el núcleo. Además, tiene la propiedad de interaccionar con ácidos nucleicos (DNA o RNA). Estros resultados sugieren que su mecanismo de acción se basa en una combinación de dos actividades: formación de poros en la membrana, e interacción con ácidos nucleicos. Se realizaron también ensayos con células vegetales (protoplastos de arroz) y humanas (células HeLa), que han permitido determinar que la proteína AFP no ejerce efecto nocivo significativo sobre ellas. <br/><br/>Los resultados obtenidos permiten concluir que el gen <i>afp</i> es un buen candidato para ser utilizado como transgén en la protección de plantas de geranio y de arroz frente a los hongos <i>Botrytis cinerea</i> y <i>Magnaporthe grisea</i>, respectivamente. El promotor del gen <i>ZmPR4</i> representa una buena opción para dirigir la expresión de genes antifúngicos en plantas transgénicas de arroz.
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