MicroRNAs como herramienta para retardar la maduración de frutos de banano (Musa spp.)

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miARN sobre la madurez del banano

Estudios recientes demuestran el efecto de los miARN sobre la madurez del banano al ser capaces de regular las auxinas y el etileno

 

Por Beatriz Riverón, Bioquímico farmacéutica

 

El plátano (Musa spp. familia  Musaceae), es una de las frutas más importantes del mundo. Experimenta un proceso de maduración incontrolablemente rápido una vez que se inicia, lo que lleva al deterioro de la calidad y la pérdida de valor comercial después de la cosecha, lo que resulta en una vida de estantería corta.

Es una fruta climatérica típica que sufre cambios fisiológicos y bioquímicos dramáticos durante el proceso de maduración.

La secuenciación del ácido ribonucleico (RNA-Seq) reveló un gran número de genes relacionados con la regulación transcripcional, la transducción de señales, la modificación de la pared celular y el metabolismo secundario que aumenta durante la maduración de la pulpa.

84 proteínas se expresan diferencialmente durante la maduración de la pulpa, la mayoría de los cuales se asociaron con energía generada durante el metabolismo, oxidación-reducción, metabolismo de la pared celular y degradación del almidón.

 

Las auxinas, las moléculas de señalización más importantes

Por otro lado, el etileno y la transducción de señales de auxinas tienen un papel fundamental en la maduración de la pulpa.

Las auxinas son las moléculas de señalización más importante en las plantas con un papel central en numerosos aspectos del desarrollo, incluida la embriogénesis, la floración y el desarrollo de la fruta.

 

El papel de los miARN

Los microARN o miARN son pequeños ARN no codificantes, monocatenarios, con una longitud de entre 21 y 25 nucleótidos, cuya función principal es actuar como silenciadores postranscripcionales, ya que se aparean con ARNm específicos y regulan su estabilidad y traducción. En las últimas décadas se ha documentado bien el papel de los miARN como reguladores esenciales de la expresión génica.

Se ha descubierto que un grupo de familias de miARN se dirigen a genes como TIR/AFB y ARF asociados con la transducción de señales de auxinas.

Los reguladores transcripcionales juegan un papel vital en la respuesta de las auxinas, donde pueden activar o reprimir la expresión de los genes en respuesta a estas moléculas.

Los miARN son reguladores críticos en diversos aspectos del crecimiento y desarrollo de las plantas. Actúan principalmente en la regulación postranscripcional mediante la escisión de la transcripción o la represión traduccional de sus ARNm objetivo.

 

Auxinas y miARN

Entre las vías de respuesta de las hormonas vegetales, la relación entre las auxinas y el miARN ha sido la más estudiada, afectando el desarrollo de pistilo, estambres y pétalos, así como la formación de células de la cubierta de la raíz.

Al eliminar la inhibición de determinados miRNA en determinados genes objetivo, la morfología de la planta puede alterarse, lo que incluye plántulas enanas, raíces más cortas, cotiledones deformados y con más cotiledones, y floración retrasada.

 

Etileno y miARN

El etileno juega un papel importante en el ciclo de vida de las plantas. Estudios sugieren que algunas funciones biológicas del etileno también pueden depender de las vías de miARN. Se ha confirmado que algunos objetivos relacionados con la transducción de señales de etileno están directamente regulados por miARN.

 

Efecto de los miARN sobre la madurez del banano

Científicos caracterizaron tres familias de genes clave de las vías de señalización de auxinas en el banano encontrándose en el genoma los genes TIR/AFB, 50 Aux/IAA y 49 ARF, y se identificaron múltiples miARN que pueden dirigirse a los miembros de familias de genes relacionados con auxinas, con efecto inhibidor.

Estos resultados proporcionaron nuevos conocimientos para estudiar la función de los módulos miRNA-TIR/ ARF en la maduración de la fruta. Los resultados no solo revelaron la regulación en la respuesta de auxina por miARN, sino que también proporcionaron una referencia para el estudio de la señalización de auxina mediada por miARN sobre la madurez del banano.

 

Fuentes

Li, T.; Yun, Z.; Wu, Q.; Qu, H.; Duan, X.; Jiang, Y. (2019) .Combination of Transcriptomic, Proteomic, and Metabolomic Analysis Reveals the Ripening Mechanism of Banana Pulp. Biomolecules, 9: 523.

Kong, X.; Zeng, J.; Yun, Z.; Hu, C.; Yang, B.; Qu, H.; Jiang, Y.; Zhu, H. (2022). Characterization of miRNA-mediated auxin signaling during banana (Musa spp.) fruit ripening. Postharvest Biology and Technology, 193:112045.

 

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