Rutas alternativas de biosíntesis de ácido l-ascórbico (vitamina c) en plantas

Resumen

Las funciones del ácido L-ascórbico o vitamina C a nivel molecular son muy variadas, pero cabe destacar su función antioxidante, su papel como cofactor enzimático, y en plantas actúa también como regulador del crecimiento actuando como una molécula señal. Las plantas constituyen la principal fuente de ácido L-ascórbico en los humanos. Se han propuesto varias rutas de biosíntesis de ácido L-ascórbico en plantas y se está estudiando la contribución de cada una a la cantidad final de ácido L-ascórbico. En frutos de fresa (Fragaria x ananassa), la principal ruta de síntesis de ácido L-ascórbico tiene como precursor el ácido D-galacturónico (un derivado de las pectinas de la pared celular), el cual es reducido a ácido L-galactónico mediante la enzima D-Galacturonado reductasa (GaIUR). Se ha analizado la contribución de distintas rutas de biosíntesis de ácido L-ascórbico durante el proceso de maduración, así como en un proceso de interés agronómico como es el tratamiento postcosecha. También se ha evaluado una población segregante de un cruzamiento de dos líneas de fresa generada en el CIFA-IFAPA de Churriana (Málaga). El análisis de un banco de germoplasma del género Fragaria ha permitido identificar una gran variabilidad en el contenido de ácido L-ascórbico entre las distintas especies y variedades. El análisis de las secuencias genómicas de GaIUR de distintas especies de Fragaria y distintas variedades de fresa, ha indicado una alta conservación en la región codificante lo cual contrasta con la gran variabilidad de expresión de este gen, así como la presencia de un microsatélite polimórfico, el cual podría usarse como marcador molecular. Así mismo se sabe que el suministro de ácido D-galacturónico a suspensiones celulares de Arbidopsis thaliana, provoca un incremento en el contenido de ácido ascórbico. Se han clonado las proteínas de Arabidopsis thaliana de mayor homología a FaGaIUR (la proteína que codifica la D-galacturonato reductasa de Fragaria x ananassa) y se han caracterizado bioquímicamente para identificar la posible D-galacturonato reductasa. Se han identificado dos proteínas con actividad D-galacturonato reductasa, así como una tercera proteína, cuya sobreexpresión provoca de forma indirecta la acumulación de dos metabolites intermediarios en la biosíntesis de los aminoácidos valina, leucina e isoleucina, afectando dicha sobreexpresión la regulación de la ruta biosintética.