Investigación Genética Molecular y Ingeniería Genética de L.E. Rodin
Autores: Kuluev, Bulat; Uteulin, Kairat; Bari, Gabit; Baimukhametova, Elvina; Musin, Khalit; Chemeris, Alexey
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Investigación Genética Molecular y Ingeniería Genética de L.E. Rodin
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Caucho natural
Fuentes alternativas
Diente de león ruso
Ingeniería genética
Edición del genoma
Síntesis de caucho
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
El caucho natural (NR) sigue siendo una materia prima indispensable con propiedades únicas que se utiliza en la fabricación de una gran cantidad de productos y la demanda global de este está creciendo cada año. La única fuente de NR de importancia industrial es el árbol tropical (Willd. ex A.Juss.) Müll.Arg., por lo que se requieren fuentes alternativas de caucho. Para la zona templada, la fuente más adecuada de caucho de alta calidad es el diente de león ruso (Kazajo) L.E. Rodin (TKS). Un obstáculo para el cultivo industrial generalizado de TKS es su alta heterocigosidad, pobre energía de crecimiento y baja competitividad en el campo, así como la depresión por endogamia. El cultivo rápido de TKS requiere el uso de tecnologías modernas de selección asistida por marcadores y selección genómica, así como enfoques de ingeniería genética y edición del genoma. Esta revisión está dedicada a describir los avances en el campo de la genética molecular, la genómica y la ingeniería genética de TKS. La secuenciación y anotación del genoma completo de TKS ha permitido identificar un gran número de SNPs, que se utilizaron posteriormente en la genotipificación. Hasta la fecha, se han identificado un total de 90 genes funcionales que controlan la vía de síntesis de caucho en TKS. Los más importantes de estas proteínas son parte del complejo de transferasas de caucho y están codificados por ocho genes para -preniltransferasas, dos genes para proteínas similares a -preniltransferasas, un gen para el factor de elongación de caucho y nueve genes para proteínas de pequeñas partículas de caucho. En TKS, también se han identificado genes para enzimas del metabolismo de inulina y se están llevando a cabo estudios a nivel del genoma de otras familias de genes. También se están realizando estudios transcriptómicos y proteómicos comparativos de líneas de TKS con diferentes acumulaciones de NR, que ayudan a identificar genes y proteínas involucrados en la síntesis, regulación y acumulación de este polímero natural. Varios autores ya utilizan el conocimiento adquirido en la ingeniería genética de TKS y el objetivo principal de estos trabajos es la transformación rápida de TKS en un cultivo de caucho económicamente viable. Hasta ahora no ha habido grandes éxitos en este área, por lo que se debe continuar el trabajo en la transformación genética y la edición del genoma de TKS, considerando los recientes resultados de estudios a nivel del genoma.
Descripción
El caucho natural (NR) sigue siendo una materia prima indispensable con propiedades únicas que se utiliza en la fabricación de una gran cantidad de productos y la demanda global de este está creciendo cada año. La única fuente de NR de importancia industrial es el árbol tropical (Willd. ex A.Juss.) Müll.Arg., por lo que se requieren fuentes alternativas de caucho. Para la zona templada, la fuente más adecuada de caucho de alta calidad es el diente de león ruso (Kazajo) L.E. Rodin (TKS). Un obstáculo para el cultivo industrial generalizado de TKS es su alta heterocigosidad, pobre energía de crecimiento y baja competitividad en el campo, así como la depresión por endogamia. El cultivo rápido de TKS requiere el uso de tecnologías modernas de selección asistida por marcadores y selección genómica, así como enfoques de ingeniería genética y edición del genoma. Esta revisión está dedicada a describir los avances en el campo de la genética molecular, la genómica y la ingeniería genética de TKS. La secuenciación y anotación del genoma completo de TKS ha permitido identificar un gran número de SNPs, que se utilizaron posteriormente en la genotipificación. Hasta la fecha, se han identificado un total de 90 genes funcionales que controlan la vía de síntesis de caucho en TKS. Los más importantes de estas proteínas son parte del complejo de transferasas de caucho y están codificados por ocho genes para -preniltransferasas, dos genes para proteínas similares a -preniltransferasas, un gen para el factor de elongación de caucho y nueve genes para proteínas de pequeñas partículas de caucho. En TKS, también se han identificado genes para enzimas del metabolismo de inulina y se están llevando a cabo estudios a nivel del genoma de otras familias de genes. También se están realizando estudios transcriptómicos y proteómicos comparativos de líneas de TKS con diferentes acumulaciones de NR, que ayudan a identificar genes y proteínas involucrados en la síntesis, regulación y acumulación de este polímero natural. Varios autores ya utilizan el conocimiento adquirido en la ingeniería genética de TKS y el objetivo principal de estos trabajos es la transformación rápida de TKS en un cultivo de caucho económicamente viable. Hasta ahora no ha habido grandes éxitos en este área, por lo que se debe continuar el trabajo en la transformación genética y la edición del genoma de TKS, considerando los recientes resultados de estudios a nivel del genoma.