Caracterización molecular de la síntesis de ácidos grasos en Camelina Sativa. Aplicaciones biotecnológicas

Résumé

La preocupación por el medio ambiente, la búsqueda de alternativas a los derivados del petróleo y la demanda industrial de aceites con nuevas propiedades, ponen en manifiesto la necesidad de desarrollar nuevas oleaginosas. El diseño de aceites debe realizarse en cultivos no convencionales, es decir, especies que puedan orientarse exclusivamente al uso industrial, evitando así la competencia con el sector alimentario. Camelina sativa (L) es una de estas especies. Camelina sativa se caracteriza por acumular en su semilla hasta un 41,7 % de aceite rico en ácido linoleico (21,9 %) y linolénico (29,3 %) y por presentar excelentes propiedades agronómicas, tales como ciclo de vida corto, reproducción autógama, elevada adaptabilidad, requerimiento nutricionales bajo y resistencia innata a patógenos microbianos y plagas de insectos. Además, recientemente, se ha desarrollado un protocolo de transformación génica rápido y eficiente y se ha aumentado el conocimiento sobre su biología básica, haciendo que C. sativa se considere un cultivo con un elevado potencial biotecnológico. En este trabajo, se estudió ampliamente la biosíntesis de novo y modificación de los ácidos grasos en el plastidio de la semilla de C. sativa; identificándose las principales enzimas implicadas en esta ruta metabólica: las acil-ACP tioesterasas plastidiales tipo-A y tipo-B (CsFatA y CsFatB), la acil-ACP desaturasa plastidial (CsSAD) y las sn-2-oleil-PC y sn-2-linoleil-PC desaturasas microsomales (CsFAD2 y CsFAD3). Los resultados de la expresión heteróloga y de la caracterización bioquímica de estas enzimas permitieron desarrollar una estrategia de ingeniería genética para obtener una variedad de C. sativa con un novedoso perfil lipídico. La expresión de un ARN de interferencia contra la elongasa ß-cetoacil-ACP sintasa II (CsKASII) y la sobreexpresión de la acil-ACP desaturasa (CsSAD) de C. sativa trajo consigo la síntesis de un aceite rico en ácido grasos ¿7, concretamente ácido palmítico (23,8 %) y cis-vaccénico (30,2 %). Este nuevo aceite, con propiedades físico-químicas mejoradas, se caracteriza por ser más resistente a la termoxidación y por presentar un intervalo de fusión desplazado hacia temperaturas inferiores.