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Gen responsable de la esterificación de la luteína en trigo pan identificado


Los investigadores Jacinta Watkins y Barry Pogson del Centro de Excelencia ARC para Biología de la Energía Vegetal, Universidad Nacional de Australia, junto con otros en ANU y sus colegas en la Universidad de Adelaida, la Universidad de Sydney y la Universidad de Toronto, diseñaron su estudio para comprender el esterificación de luteína en grano de trigo.


por la Sociedad Americana de Biólogos de Plantas


Los carotenoides son responsables de la coloración vívida que se ve en muchos granos , vegetales y frutas. También sirven como micronutrientes en la dieta humana, y son esenciales para mantener la salud y la función cerebral. Los carotenoides pueden degradarse rápidamente en granos y otros alimentos durante el almacenamiento posterior a la cosecha, lo que lleva a una disminución de la calidad nutricional. La estabilidad y retención de los carotenoides se incrementa mediante la esterificación, una reacción química entre el carotenoide y los ácidos grasos derivados de los lípidos. Hasta ahora, el mecanismo molecular que controla la esterificación en grano no se ha entendido.

Los autores identificaron el gen responsable de la esterificación de la luteína carotenoide en el trigo harinero.como Xanthophyll acyl-transferase (Xat), ubicada en el cromosoma 7 del genoma D del trigo (el trigo pan tiene un genoma hexaploide, que incluye tres genomas completos, denominados A, B y D, en el núcleo de cada célula). Watkins y col. demostró que la proteína codificada por este gen es una enzima XAT que esterifica múltiples carotenoides con varios tipos de lípidos. Aunque la proteína XAT se acumula a medida que se desarrolla el grano, solo actúa después de la cosecha del grano. Debido a que la enzima XAT y los sustratos carotenoides sobre los que actúa están localizados en diferentes partes de las células vegetales, los autores proponen que la enzima puede interactuar con sus sustratos solo cuando hay una ruptura de los compartimentos celulares después de la cosecha. Por lo tanto, controlar el momento de esta descomposición podría permitir la capacidad de ajustar la esterificación de carotenoides en el grano de trigo..

Como próximos pasos, los autores están trabajando para transferir una pequeña sección del cromosoma 7D, incluido el gen Xat, al trigo duro (pasta). La luteína es importante para la calidad del grano duro, ya que proporciona el color amarillo o cremoso de la pasta y el cuscús. Sin embargo, a diferencia del trigo harinero, el trigo duro no tiene el genoma D y, por lo tanto, no puede esterificar su luteína. Emocionado de que su investigación proporcione información sobre biología vegetal y la salud humana, la primera autora Jacinta Watkins dijo: «La introducción del gen Xat en el trigo duro podría ayudar a mantener altos niveles de pigmento amarillo durante el almacenamiento y el transporte. Comprender la esterificación también abre nuevas oportunidades para mejorar el valor nutricional de los cereales, abordar la retención y estabilidad de otros carotenoides, incluidos aquellos con actividad de provitamina A «.


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