Los investigadores pueden mejorar los rendimientos de maíz y el valor nutricional después de descubrir reguladores genéticos que sintetizan almidón y proteína en el grano ampliamente consumido, según un estudio dirigido por Rutgers.
La investigación, publicada en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias , podría beneficiar a millones de personas que dependen del maíz para su nutrición en América del Sur, África y otros lugares.
El suministro mundial de maíz depende de mejorar su rendimiento y calidad, que depende de la acumulación de almidón y proteínas en el endospermo del grano, según el estudio. El endospermo, una fuente importante de nutrición humana que contiene almidón, aceites y proteínas, es eltejido de semillas que rodea a los embriones.
"Encontramos un enfoque novedoso para descubrir nuevos reguladores en la síntesis de almidón y proteína, que determinan el rendimiento y la calidad del grano", dijo el autor principal del estudio, Zhiyong Zhang, investigador postdoctoral en el Instituto de Microbiología Waksman de la Universidad de Rutgers.Nuevo Brunswick.
Los científicos descubrieron cómo el almidón de maíz y las proteínas se sintetizan simultáneamente en el endospermo, lo que podría permitirles encontrar un buen equilibrio entre la calidad y el rendimiento de los nutrientes, dijo Zhang. La domesticación del maíz y la cría moderna han aumentado gradualmente el contenido de almidón pero disminuyeron la acumulación de proteínas enendospermas
Los investigadores analizaron las proteínas clave en los granos de maíz conocidos como zeinas, que están desprovistas de lisina, un aminoácido esencial un componente básico de las proteínas, lo que resulta en una mala calidad de nutrientes. Durante el cultivo del maíz durante décadas, las personas aumentaron el contenido de lisinacultivar maíz con niveles más bajos de zeinas. Aún así, los niveles actuales de lisina son demasiado bajos para satisfacer las necesidades de la población en rápido crecimiento del mundo.
Entonces, los genetistas moleculares y los mejoradores de maíz están tratando de reducir drásticamente los niveles de zeína para mejorar la calidad de los nutrientes del maíz al enfocarse en bloquearlos y los llamados factores de transcripción. La transcripción es cuando la información en el ADN de un gen se transfiere al ARN, dando como resultado proteínasque desempeñan papeles clave en los tejidos, órganos, estructura y funciones del cuerpo.
El equipo de investigación descubrió que dos factores de transcripción juegan un papel clave en la regulación de la síntesis de almidón y proteína, allanando el camino para futuras investigaciones para comprender completamente el equilibrio entre la calidad de los nutrientes y el rendimiento a nivel molecular.
Los coautores de Rutgers incluyen al becario posdoctoral Jiaqiang Dong y el autor principal Joachim Messing, director del Instituto Waksman. Científicos de los Institutos de Shanghai para Ciencias Biológicas, Instituto de Fisiología y Ecología Vegetal, Academia de Ciencias de China contribuyeron al estudio.
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Materiales proporcionado por Universidad de Rutgers . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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