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Universitat de Barcelona

1. Gutiérrez García, Laura. Unveiling the biological role of stigmasterol biosynthesis in tomato plants.

Degree: 2019, Universitat de Barcelona

En plantas, la ruta de biosíntesis de los esteroles da lugar a la generación de una compleja mezcla de productos finales, entre los cuales, el β-sitosterol, estigmasterol, campesterol, colesterol son los más abundantes. El estigmasterol es el producto final en la rama de los 24-etil esteroles, y se sintetiza a partir del β-sitosterol por la acción de la enzima esterol C22-desaturasa (C22DES). A pesar de que C22DES fue identificada hace una década, aún hace falta mayor conocimiento acerca de algunos aspectos relevantes relacionados con la estructura y función de esta enzima. Además, algunos estudios han descrito la existencia de cambios en la relación estigmasterol a β-sitosterol (STIG/SIT) durante el desarrollo de la planta y su respuesta a estímulos ambientales, que se han relacionado con la actividad de C22DES. Sin embargo, aún se desconoce la relevancia biológica de los cambios en los niveles de estigmasterol. Basándonos en esto, el objetivo principal del presente trabajo ha sido el esclarecimiento del papel del estigmasterol durante el crecimiento de la planta y el desarrollo, así como en su respuesta a desafíos ambientales. Para este estudio se seleccionó el tomate (Solanum lycopersicum) como planta modelo aprovechando que es una de las pocas especies vegetales en las que C22DES está codificada por un gen de copia única. Los objetivos de esta tesis han sido: (1) la caracterización funcional y estructural de C22DES en términos de localización subcelular y mecanismo de acción, y (2) la evaluación del papel de la biosíntesis de estigmasterol sobre el crecimiento, desarrollo y respuestas a estrés biótico y abiótico en plantas de tomate. Los resultados obtenidos en esta tesis han confirmado que C22DES se dirige y retiene en la membrana del retículo endoplásmico (RE). C22DES consiste en dos dominios bien diferenciados: un dominio hélice transmembrana en el extremo amino-terminal (TMH1), que es suficiente para su direccionamiento y retención en la membrana del RE, y un dominio globular que también mantiene zonas de contacto con la membrana del RE. El dominio globular también puede interaccionar y ser retenido en el RE en ausencia de TMH1, pero es enzimáticamente inactivo, lo que revela la necesidad del dominio transmembrana amino-terminal para la actividad enzimática. Los análisis in silico de la región TMH1 revelaron algunas características que pueden estar implicadas en el reconocimiento y unión de sustrato. Se generaron plantas transgénicas de tomate con relaciones STIG/SIT alteradas mediante la sobreexpresión, silenciamiento mediado por amiRNA, y la eliminación del gen C22DES. Los resultados obtenidos mostraron que la ausencia de estigmasterol no es letal para la planta, ya que las plantas del genotipo mutante nulo C22des- son capaces de completar su ciclo de vida. Sin embargo, este mutante mostró algunas anormalidades fenotípicas relacionadas con procesos de crecimiento y desarrollo. Las plantas mutantes C22des- también mostraron aumentada su susceptibilidad a la infección por Botrytis cinerea. Los datos… Advisors/Committee Members: Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia i Ciències de l'Alimentació, [email protected] (authoremail), false (authoremailshow), Boronat i Margosa, Albert (director), Ferrer i Prats, Albert (director), Ferrer i Prats, Albert (tutor).

Subjects/Keywords: Biosíntesi; Biosíntesis; Biosynthesis; Enzims; Enzimas; Enzymes; Creixement (Plantes); Crecimiento (Plantas); Growth (Plants); Efecte del clima sobre les plantes; Vegetación y clima; Vegetation and climate; Tomàquets; Tomates; Tomatoes; Ciències Experimentals i Matemàtiques; 577

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APA (6th Edition):

Gutiérrez García, L. (2019). Unveiling the biological role of stigmasterol biosynthesis in tomato plants. (Thesis). Universitat de Barcelona. Retrieved from http://hdl.handle.net/10803/667925

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Chicago Manual of Style (16th Edition):

Gutiérrez García, Laura. “Unveiling the biological role of stigmasterol biosynthesis in tomato plants.” 2019. Thesis, Universitat de Barcelona. Accessed December 08, 2019. http://hdl.handle.net/10803/667925.

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MLA Handbook (7th Edition):

Gutiérrez García, Laura. “Unveiling the biological role of stigmasterol biosynthesis in tomato plants.” 2019. Web. 08 Dec 2019.

Vancouver:

Gutiérrez García L. Unveiling the biological role of stigmasterol biosynthesis in tomato plants. [Internet] [Thesis]. Universitat de Barcelona; 2019. [cited 2019 Dec 08]. Available from: http://hdl.handle.net/10803/667925.

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Council of Science Editors:

Gutiérrez García L. Unveiling the biological role of stigmasterol biosynthesis in tomato plants. [Thesis]. Universitat de Barcelona; 2019. Available from: http://hdl.handle.net/10803/667925

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Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation

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