image: Biologists from RUDN University working together with their colleagues from the Institute of Molecular Biology of the Russian Academy of Sciences and the Institute of Flax studied the genes that determine the fatty acid composition in flaxseed oil and identified polymorphisms in six of them. The team also found out what gene variations could extend the shelf life of flaxseed oil. This data can be used to improve the genetic selection of new flax breeds. view more
Credit: RUDN University
Biólogos de RUDN University, junto con científicos del Instituto de Biología Molecular de la Academia de Ciencias de Rusia y del Instituto de Linaza, investigaron los genes responsables de la proporción de ácidos grasos en el aceite de linaza. Los científicos identificaron polimorfismo en seis genes, los cuales determinan la diversidad de variedades del lino según esta propiedad. Los científicos también determinaron qué tipos de genes extienden la vida útil del producto. Estos datos permitirán realizar selección genética de nuevas variedades. Los resultados fueron publicados en la revista BMC Plant Biology.
Linum usitatissimum o lino es conocido como un cultivo de semillas oleaginosas desde inicios del Neolítico. Las semillas de esta planta se usan para fabricar aceites, pinturas, barnices, biocombustibles, cauchos, aceites secantes, linóleo, alimentos para animales, y los tallos se utilizan para hacer fibras para tejidos y selladores. Las variedades y líneas de lino difieren en el contenido y composición de ácidos grasos. Los que contienen menos del 5% de ácido linolénico, pero un alto contenido de ácido linoleico, duran más, lo cual es importante para la industria alimentaria. Los genes de las familias SAD y FAD son responsables de la síntesis de los ácidos grasos del lino. Unos biólogos de RUDN University junto con colegas estudiaron el genoma del lino usando un método moderno de decodificación del ADN, la secuenciación profunda. Se descubrió que los genes SAD y FAD, y sus polimorfismos, están relacionados con el contenido de ácidos grasos en las semillas de lino y con la vida útil del aceite que se obtiene de ellas.
"Nosotros hemos creado un conjunto representativo de 84 variedades y líneas de lino que reflejan la variedad de aceite de linaza por contenido de ácidos grasos. La secuenciación profunda nos permitió determinar las secuencias de seis genes: SAD1, SAD2, FAD2A, FAD2B, FAD3A y FAD3B", dijo Parfait Kezimana, estudiante de doctorado del Instituto de Tecnología Agraria de RUDN University.
Los biólogos estudiaron el material genético de 50 plántulas de lino de cada variedad y línea para encontrar polimorfismos, incluso considerando la heterogeneidad intravarietal. Con ayuda de la plataforma Illumina (secuenciador MiSeq) los biólogos de RUDN University y sus colegas pudieron determinar las secuencias de estos genes con una alta precisión gracias a una cobertura de 400x.
Basándose en el contenido de ácidos grasos en el aceite de linaza y los polimorfismos de los genes estudiados, los biólogos realizaron conclusiones sobre qué genes y sus variantes alélicas son responsables de la cantidad de un ácido en particular. Todas las variedades de lino, menos una, con un contenido bajo de ácido linolénico poseían polimorfismo, esto conduce a la sustitución del aminoácido histidina por tirosina en el gen FAD3B, y del aminoácido triptófano por el codón de terminación en el gen FAD3A. Son estas mutaciones las que han contribuido a que el aceite de tales variedades conserve sus propiedades por más tiempo y tenga una vida útil más larga.
"Hemos evaluado los polimorfismos de los genes SAD y FAD en una colección de variedades y líneas de lino con diferente composición de aceite y hemos descubierto cómo concretos polimorfismos afectan el contenido de diferentes ácidos grasos. Los resultados obtenidos se pueden utilizar para crear marcadores y realizar selección genética de nuevas variedades. Estos se podrán certificar con base en sus secuencias de ADN", expresó Parfait Kezimana, estudiante de doctorado del Instituto de Tecnología Agraria de RUDN University.
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BMC Plant Biology