Éxito en la promoción del crecimiento vegetal para el biodiésel
La proteína motora de alta velocidad desarrollada por la fusión de genes promueve el crecimiento y el rendimiento de la semilla de Camelina sativa
En los Programas Estratégicos de Investigación Básica del JST, un grupo de Zhongrui Duan (investigador de la Universidad de Waseda) y Motoki Tominaga (profesor asociado de la Universidad de Waseda) y otros, lograron promover el crecimiento de la planta y aumentar el rendimiento de las semillas mediante la expresión heteróloga de la proteína de Arabidopsis (proteína motora artificialmente modificada a alta velocidad) en la Camelina sativa, que se espera sea una planta útil para el biodiésel.
En la célula vegetal, los filamentos de actina, que son proteínas citoesqueléticas, se estiran alrededor. La miosina XI de la planta unida a los orgánulos se mueve en dirección a estos filamentos de actina, resultando en un transporte intracelular activo llamado flujo citoplasmático. La miosina XI unida a los orgánulos se mueve sobre los filamentos de actina como si caminara alternando dos dominios motores.
Motoki Tominaga
El flujo citoplasmático se observa en cualquier célula vegetal desde las algas hasta las plantas superiores como un fenómeno de movimiento citoplasmático activo con orgánulos, como el retículo endoplasmático y las mitocondrias. Se sabe que el flujo citoplasmático se genera por el deslizamiento de la proteína motora miosina XI, que se une a los orgánulos, a lo largo del citoesqueleto constituyendo los filamentos de actina. Anteriormente, el grupo de investigación ha logrado la promoción del crecimiento y el aumento del tamaño de la planta modelo Arabidopsis mediante el desarrollo de la miosina de tipo de alta velocidad. Se ha previsto que esta tecnología se aplique a otras especies de plantas distintas de la Arabidopsis.
En este estudio, el grupo de investigación demostró que el aumento del rendimiento de las semillas y el fomento del crecimiento de los tallos y las hojas en Camelina podía lograrse mediante la expresión heteróloga del gen de la miosina XI de tipo rápido derivado de la Arabidopsis en Camelina.
Teniendo en cuenta el aumento del rendimiento de la semilla de Camelina permitido por la expresión de la miosina XI de alta velocidad, se espera que aumente la productividad del biodiésel por unidad de superficie. En el futuro, se pretende aumentar la productividad y la calidad del aceite de camelina mediante la coexpresión de los genes relacionados con la síntesis de grasas y la modificación de la composición de los ácidos grasos con la miosina XI de tipo rápido. Además, como el grupo demostró que la promoción del crecimiento vegetal mediante la miosina XI de tipo rápido también es eficaz en otras especies vegetales distintas de la planta modelo Arabidopsis, también se prevé el desarrollo de aplicaciones, como la reducción del CO2 y la biomasa, mediante el aumento de la producción de recursos vegetales, como el maíz, el arroz, la caña de azúcar y la jatrofa.
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