Diseño metodológico de mutaciones dirigidas mediante el sistema crispr/cas9 para aumentar el período de dormancia en la papa criolla Solanum tuberosum grupo Phureja (variedad criolla Colombia) irradiada con 60CO

En Colombia, desde hace muchas décadas, se difundieron ampliamente para cultivo y consumo las papas redondas de este grupo diploide, de color de piel y carne amarilla, que se conocen comúnmente como “papa criolla” (fenotipo “yema de huevo”). Su periodo vegetativo es de 120 días bajo las condiciones de la superficie de Bogotá (2600 msnm), periodo corto frente al de las papas tetraploides cultivadas (papas de año), que tienen un periodo superior a los 165 días. La papa criolla tiene una gran aceptación dentro de la población colombiana, así como en el mercado internacional. Se le reconocen cualidades organolépticas especiales que le permiten ser parte de la preparación de múltiples platos de la cocina tradicional, al igual que también se valora su mayor calidad nutricional con respecto a la papa de año. La papa criolla presenta como gran problemática periodos cortos de dormancia postcosecha debido a esto no cumple las condiciones de almacenamiento y de distribución prolongados conllevando a la perdida de sus propiedades organolépticas y nutritivas disminuyendo su posibilidad a la comercialización nacional e internacional, este proceso está influenciado por algunas fitohormonas, una de ellas es el etileno, descrita en el ciclo de Yang, en este ruta metabólica la síntesis de etileno está bajo el estricto control de la 1-aminociclopropano-1- carboxilato oxidasa (ACO) enzima, que bajo el estudio de niveles de expresión de los genes homólogos del ACO determina la tasa de producción del etileno en diferentes tejidos vegetales. Durante este proceso, en el semillero de Bilogía Molecular de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas por medio del financiamiento de la Organización Internacional de Energía Atómica (FAO) han realizado investigaciones generando mutaciones mediante rayos gamma de 60Co en la papa criolla Solanum Tuberosum (Grupo phureja), la cual implica la exposición controlada de 60Co en concentración de (25 - 100 Gy) con el fin de que esta no afecte la salud alimentaria en los tubérculos irradiados. Esta radiación ionizante tiene suficiente energía para interactuar con el ADN de las células, lo que puede causar roturas en las hebras de ADN, Los mutantes seleccionados se les realizaba estudio de niveles de expresión de los genes inmersos en la síntesis del etileno para confirmar las características mutadas y su estabilidad a través de generaciones. Incluyendo pruebas de campo, análisis genéticos y comparaciones con la variedad Colombia no Irradiada. En este caso los clones seleccionados (48, 33, 39, Col, Mut) caracterizados por su mayor rendimiento y presentando un leve aumento en sus periodos de dormancia serán el material vegetal que se utilizara en la investigación. El mejoramiento convencional de Solanum Tuberosum (Grupo Phureja), es un proceso que toma muchos años; este tiempo podría reducirse mediante la implementación y uso de herramientas de biología molecular que permitan acelerar procesos de selección de variedades y fortalecer los programas de mejoramiento genético convencionales (Pinto et al., 2010). Editar un genoma es producir cambios/mutaciones en sitios específicos, dirigidos, permanentes y heredables, en el genoma de una especie. Esta edición es mediada por sistemas de reparación del ADN en la célula con la menor probabilidad de cometer errores (off-targets) y sin dejar secuencias de ADN foráneo (New England Biolabs, 2007). Al modificar la información genética de un organismo se introducen o eliminan genes específicos alterando su función, por ejemplo, inactivando el gen ACO en la ruta metabólica del etileno generando menor producción de etileno.

• Autores: Arévalo Garzón, Yerson Andrey; Gil Páez, Diego Andrés
• Fecha de publicación: 2023
• Institución: Universidad Distrital Francisco José de Caldas
• Repositorio: RIUD: repositorio U. Distrital
• OAI Identifier: oai:repository.udistrital.edu.co:11349/38469
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/11349/38469
• Palabra clave: CRISPR/Cas9; Diseño de gRNA; Primers; Vectores de clonación; ACC oxidasa; ACO; Solanum tuberosum (Grupo phureja); Licenciatura en Química -- Tesis y disertaciones académicas; Papa criolla; Dormancia postcosecha; Síntesis de etileno; Mutaciones genéticas; CRISPR/Cas9; gRNA design; Primers; Cloning vectors; ACC oxidase; ACO; Solanum tuberosum (phureja group)
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