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El silenciamiento de las catepsinas de cebada HvPap-19 y HvPap-1 alteran diferencialmente la composición del grano y retrasan la germinación

Durante la germinación de la cebada, las cisteín-proteasas son enzimas esenciales para movilizar los compuestos almacenados en el grano y producir péptidos y amino ácidos que sustenten la germinación hasta que se establezca la fotosíntesis. Nuestro estudio demuestra que plantas silenciadas mediante la tecnología de amiRNA para los genes HvPap-1 y HvPap-19 que codifican catepsinas tipo F y B, respectivamente, presentaban menor actividad proteolítica en el grano. La redundancia funcional entre proteasas producía una compensación enzimática asociada a un aumento en la actividad de las serín-proteasas en las líneas silenciadas, aunque resultaba insuficiente para mantener los perfiles y ratios de germinación. Además, los granos silenciados mostraban alteraciones en la acumulación de proteínas y carbohidratos. Mientras que el contenido total de proteínas aumentaba en los granos de ambas líneas transgénicas, la cantidad de almidón estaba reducida en las líneas amiRNA de HvPap-1 y la de sacarosa en las líneas amiRNA HvPap-19. Consecuentemente, ambas líneas presentaban un retraso en la germinación. Estos datos indican el potencial de estas proteasas para ser utilizadas selectivamente en la industria de fermentación alcohólica o en la de alimentación de ganado.

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Publicación Original:

Gomez-Sanchez, A., Santamaria, M.E., Gonzalez-Melendi, P., Muszynska, A., Matthess, C., Martinez, M., Diaz, I. 2021. Repression of barley cathepsins, HvPap-19 and HvPap-1, differentially alters grain composition and delays germination. Journal of Experimental Botany. DOI: 10.1093/jxb/erab007

 

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