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En Silico RNAseq y Análisis Bioquímicos de la Glucosa-6-Fosfato Deshidrogenasa (G6PDH) de Frutos de Pimiento Dulce: Participación del Óxido Nítrico (NO) en la Maduración y Modulación

Autores: Muñoz-Vargas, María A.; González-Gordo, Salvador; Taboada, Jorge; Palma, José M.; Corpas, Francisco J.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Pimiento
Fruta
Maduración
NADPH
G6PDH
NO

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 8

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El fruto de pimiento (L.) es un producto hortícola consumido en todo el mundo que tiene una gran relevancia nutricional y económica. Además de los cambios fenotípicos que experimenta el fruto de pimiento durante la maduración, hay muchas modificaciones asociadas a niveles transcriptómicos, proteómicos, bioquímicos y metabólicos. El óxido nítrico (NO) es una molécula señal reconocida que puede ejercer funciones regulatorias en diversos procesos de las plantas, incluida la maduración de los frutos, pero también se ha propuesto la relevancia del NADPH como un indicador de la fisiología del cultivo, incluida la maduración. La glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6PDH) es la primera y limitante enzima de la fase oxidativa de la vía de fosfato de pentosa (oxiPPP) con la capacidad de generar NADPH. Hasta ahora, la información disponible sobre G6PDH y otros sistemas enzimáticos generadores de NADPH en plantas de pimiento, y su expresión durante la maduración del fruto de pimiento dulce, es muy escasa. Por lo tanto, se ha realizado un análisis a niveles transcriptómicos, moleculares y funcionales del sistema G6PDH en este trabajo por primera vez. Basado en un enfoque de minería de datos del genoma de pimiento y el transcriptoma del fruto (RNA-seq), se identificaron cuatro genes en plantas de pimiento y se designaron a , todos ellos también expresados en los frutos. Mientras codifica un isoenzima citosólico, los otros genes codifican isoenzimas plastidiales. El análisis de expresión a lo largo del tiempo de estos genes durante diferentes etapas de maduración del fruto, incluyendo inmaduro verde (G), punto de ruptura (BP) y maduro rojo (R), mostró que estaban modulados de manera diferencial. Así, mientras 2 y fueron regulados al alza durante la maduración, 1 fue regulado a la baja y fue ligeramente afectado. El tratamiento exógeno de los frutos con gas NO provocó la regulación a la baja de , mientras que los otros genes fueron regulados positivamente. El análisis en gel utilizando PAGE no desnaturalizante de una fracción proteica enriquecida en sulfato de amonio del 50-75% de frutos de pimiento permitió identificar dos isoenzimas designadas CaG6PDH I y CaG6PDH II, de acuerdo con su movilidad electroforética. Con el fin de probar la posible modulación de tales isoenzimas de G6PDH de pimiento, se realizaron análisis in vitro de muestras de fruto de pimiento verde en presencia de diferentes compuestos, incluidos donantes de NO (-nitrosoglutación y nitrosocisteína), peroxinitrito (ONOO), un donante de sulfuro de hidrógeno (HS) (NaHS, hidrosulfuro de sodio) y agentes reductores como el glutatión reducido (GSH) y L-cisteína (L-Cys). Mientras que el peroxinitrito y los compuestos reductores provocaron una inhibición parcial de una o ambas isoenzimas, el NaHS ejerció una inhibición del 100% de las dos CaG6PDHs. En conjunto, estos datos proporcionan la primera información sobre la modulación de CaG6PDHs a niveles de gen y actividad que ocurren en el fruto de pimiento durante la maduración y después del tratamiento post-cosecha con NO. Como consecuencia, este fenómeno puede influir en la disponibilidad de NADPH para la homeostasis redox del fruto y equilibrar su metabolismo nitro-oxidativo activo a lo largo del proceso de maduración.

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