Muchas plantas, incluidas las legumbres, producen sustancias químicas naturales llamadas saponinas. Por ejemplo, la planta medicinal regaliz produce la saponina glicirricina, un potente edulcorante natural que también tiene actividad antiviral y farmacológica. Las soyasaponinas, que se encuentran en la soja, tienen propiedades anticancerígenas y antioxidantespropiedades.
Pero no estaba claro exactamente cómo las plantas fabrican estos productos útiles. Ahora, un equipo de investigación de la Universidad de Osaka, en colaboración con la Organización Nacional de Investigación Agrícola y Alimentaria NARO, RIKEN y la Universidad de Chiba, ha descubierto un vínculo vital en la compleja vía bioquímicapara la síntesis de saponina. Su descubrimiento allana el camino para mejorar la producción comercial de estos productos de alto valor. El equipo publicó recientemente el estudio en Comunicaciones de la naturaleza .
Los investigadores de la Universidad de Osaka Soo Yeon Chung y Hikaru Seki, con colaboradores en NARO Masao Ishimoto et al., RIKEN y la Universidad de Chiba, estudiaron la red de genes de coexpresión de síntesis de saponinas utilizando tecnologías que incluyen la clonación de genes y las comparaciones de secuencias, junto conanálisis bioquímicos en plantas mutantes y modificadas genéticamente de una especie de leguminosa modelo. Descubrieron una nueva enzima en la familia CSyGT que tiene una estructura similar a las enzimas que producen celulosa en las paredes celulares de las plantas. Inesperadamente, demostraron que el nuevo miembro de la familia eraresponsable de un paso clave en la síntesis de saponina, donde una molécula de azúcar se une a la columna vertebral triterpenoide. Este descubrimiento desafió la opinión generalmente aceptada de que una clase diferente de enzima probablemente estuvo involucrada en este paso.
Continuaron insertando el gen de la enzima CSyGT recién descubierta, junto con genes para otros pasos en la vía bioquímica, en células de levadura. Las células manipuladas produjeron con éxito glicirricina a partir de azúcares simples, lo que indica una ruta potencial para la fabricación industrial de valiosossaponinas mediante el crecimiento de células de levadura a gran escala.
"Nuestro equipo multidisciplinario demostró, por primera vez, que este tipo de enzima es importante en la síntesis de saponinas", dice el autor correspondiente Toshiya Muranaka. "Nuestros resultados llenan un vacío en el conocimiento previo y también desafían la visión aceptada de cómoesta vía para la biosíntesis opera ".
"Demostramos que las células de levadura pueden producir glicirricina cuando insertamos los genes vegetales necesarios", explica Chung. "Esto ofrece la posibilidad de nuevas formas de producir estas valiosas sustancias comercialmente y de generar tipos completamente nuevos de saponina que podrían tener másaplicaciones beneficiosas en la medicina o la industria alimentaria ". Seki agrega," la producción de sustancias químicas en cultivos celulares también reduciría la necesidad de agotar los recursos vegetales naturales y así ayudaría a alcanzar los Objetivos de Desarrollo Sostenible de vital importancia ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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