Estudio de la participación de ARNs pequeños durante la maduración de frutos y en el desarrollo de atributos con importancia comercial

Abstract

Este trabajo involucró el estudio de frutos de tomate, frutilla y naranja, que se encuentran entre los cultivos frutihortícolas más importantes para el consumo en fresco de nuestro país, por lo que es importante que no sufran deterioro en los procesos de producción y comercialización, y que desarrollen propiedades organolépticas óptimas para el agrado del consumidor. La calidad y atractivo sensorial de los frutos están determinados en gran medida por el contenido de metabolitos secundarios, por lo que la obtención de cultivares con contenidos optimizados desde el punto de vista cualitativo y nutricional de estos metabolitos es cada vez más explorada. Los ARNs pequeños regulan un gran número de genes involucrados en diversos procesos durante el desarrollo y crecimiento de las plantas, pero los reportes sobre su participación en redes regulatorias relacionadas con aspectos cualitativos de frutos son escasos. Existen varios tipos de ARNs pequeños originados por distintos mecanismos. En este trabajo se realizaron análisis bioinformáticos para identificar módulos regulatorios que involucran la acción de miARNs y phasiARNs de manera comparativa en frutos de tres especies con características organolépticas muy distintas. En las 3 especies, se identificaron ARNs pequeños reguladores de genes relacionados con la adquisición de características de importancia comercial, como el desarrollo de brillo, color, firmeza y contenido nutricional. También se realizó por primera vez la caracterización a nivel genómico de las principales familias proteicas implicadas en la biosíntesis de ARNs pequeños en naranjo, lo cual permitió relacionar a estas moléculas regulatorias con el proceso de abscisión.

This thesis work involved the study of tomato, strawberry and orange fruits, which are among the most important crops commercialized for fresh consumption in our country, so it is important they do not get damaged during production and commercialization and that they develop optimal organoleptic properties for consumer satisfaction. Fruit quality and sensory attractiveness are set mostly by their secondary metabolite content; therefore, the development of cultivars with optimized secondary metabolites content from a qualitative and nutritional point of view is being actively explored, particularly through the study of regulatory networks that modulate the metabolism of these compounds. Small RNAs regulate many genes involved in several processes during plant development and growth, but there are few reports on their participation in regulatory networks related to fruit qualitative traits. There are several types of small RNAs produced by different biosynthesis mechanisms. In this work, bioinformatic analyses were performed to identify regulatory modules that involve the action of miRNAs and phasiRNAs. In the three analyzed species, small regulatory RNAs of genes related to the acquisition of commercially important traits were identified, such as the development of brightness, color, firmness and nutritional content. Besides, the main protein families implied in small RNAs biosynthesis in orange were characterized at the genomic level for the first time, which allowed us to relate these regulatory molecules to the abscission process. The information produced in this thesis work opens the door to future technological developments that will contribute to improving several qualitative traits of these fruits.