Resumen

Las plantas son capaces de sintetizar varios miles de distintos compuestos de bajo peso molecular conocidos como metabolitos secundarios. Hay tres grupos principales de metabolitos secundarios: los compuestos fenólicos, los compuestos derivados del nitrógeno y los terpenos. Una gran proporción de estos metabolitos secundarios presenta distintas e importantes funciones fisiológicas en las plantas, que incluyen desde defensa contra organismos patógenos, adaptación a factores abióticos, protección como agentes antioxidantes y frente a la radiación ultravioleta, hasta procesos de lignificación. Una parte considerable de estos metabolitos secundarios se encuentran glicosilados. Y los tipos de glicosilaciones que se presentan van desde cualquier tipo de azúcar sencillo, presente en forma de monoglicósido, a la presencia de varios azúcares en paralelo o en cadenas (di-, tri-glicósidos, etc.). Estas distintas posibilidades traen como consecuencia la existencia de un amplio espectro de estructuras de azúcares para un determinado compuesto o aglicona. Tanto la glicosilación como la hidrólisis de un enlace glicosídico en estos metabolitos secundarios pueden alterar su actividad biológica, su estabilidad química y su solubilidad en agua. La existencia de diferentes estructuras o patrones de glicosilación para un determinado metabolito secundario sugiere la existencia de distintas familias de glicosiltransferasas (GTasas) y glicosidasas (GHasas) que reconocen y actúan sobre estos compuestos. Estas enzimas, al igual que sus sustratos y productos, están implicadas en las plantas en reacciones de defensa, lignificación, detoxificación, desarrollo floral, pigmentación y como atrayentes o repelentes de polinizadores o depredadores, respectivamente. Esta amplitud, en cuanto a las funciones desempeñadas, ha convertido a las enzimas implicadas en las modificaciones de estos metabolitos en las dianas de muchas aplicaciones biotecnológicas. Sin embargo, pese al elevado número de metabolitos glicosilados presentes en la naturaleza, el número de GTasas y GHasas implicadas en el metabolismo secundario de plantas y las especificidades de sustrato de estas enzimas permanecen hasta la fecha, en gran parte, desconocidos.  Los principales objetivos del proyecto propuesto, son investigar las GTasas y GHasas responsables de las modificaciones secundarias que alteran las propiedades de determinados metabolitos secundarios, empleando Crocus sativus como un sistema modelo para estudiar la acumulación y las modificaciones de metabolitos específicos de interés biotecnológico y que a su vez son sustratos de GTasas y GHasas: apocarotenoides y flavonoides. Con los resultados obtenidos esperamos generar conocimiento y herramientas para futuras aplicaciones biotecnológicas.