Elucidando las Bases Genéticas, Bioquímicas y Moleculares de la Biosíntesis de Vitamina C en el Frutal Nativo Amazónico Myrciaria dubia "Camu-Camu": Un Enfoque Integrado de Multi-ómica y Biología Estructural

El "camu-camu" es conocido por tener frutos con alto contenido de vitamina C, sin embargo, los procesos de biosíntesis de esta vitamina son poco comprendidos. La hipótesis planteada es que los mecanismos genéticos, bioquímicos y moleculares que determinan la biosíntesis de vitamina C en el camu-camu pueden ser elucidados con un enfoque integrado de multi-ómica y biología estructural. Se emplearán metodologías de multi-ómica y de biología estructural. El objetivo general es elucidar las bases genéticas, bioquímicas y moleculares de la biosíntesis de vitamina C en el frutal nativo amazónico Myrciaria dubia "camu-camu" empleando un enfoque integrado de multi-ómica y de biología estructural. Los objetivos específicos son: 1) generar el primer borrador del genoma de Myrciaria dubia "camu-camu" e identificar los genes que participan en la biosíntesis de vitamina C empleando diversas herramientas bioinformáticas, 2) determinar la contribución de la vía Smirnoff-Wheeler y de otras rutas metabólicas en la biosíntesis de vitamina C en hojas y en tres etapas de maduración de frutos de Myrciaria dubia "camu-camu" mediante análisis multi-ómicos (transcriptómica y metabolómica), 3) elucidar las estructuras tridimensionales y caracterizar funcionalmente tres enzimas de la vía biosintética Smirnoff- Wheeler (GDP-D-manosa pirofosforilasa [GMP], GDP-L-galactosa fosforilasa [GGP] y L-galactosa-1-fosfato fosfatasa [GPP]) de Myrciaria dubia "camu-camu" mediante cristalografía de rayos X y estudios de cinética enzimática, 4) elucidar las estructuras tridimensionales y caracterizar funcionalmente a la proteína reguladora PAS/LOV sola y en complejo con GDP-L-galactosa fosforilasa (GGP) de Myrciaria dubia "camu-camu" mediante cristalografía de rayos X y estudios de cinética enzimática y 5) evaluar la posible formación de un metabolón por enzimas de la vía biosintética Smirnoff-Wheeler in vitro mediante técnicas biofísicas. Los Resultados Esperados son: 1) obtención del primer borrador del genoma del camu-camu, 2) determinación de la contribución de la vía Smirnoff-Wheeler y de otras vías metabólicas en la biosíntesis de vitamina C, 3) elucidación de las estructuras tridimensionales de enzimas y de la protreína PAS/LOV, 4) Determinación de la posible formación de un metabolon, 5) Culminación de dos tesis de postgrado y 5) difusión de los resultados en dos artículos científicos y ponencia en evento. Los impactos potenciales del proyecto son: generar nuevo conocimiento científico con publicaciones y avances en la bioquímica biología molecular y genética en plantas. Asimismo, impactará económicamente a la UNAP y la sociedad, mejorará su infraestructura tecnológica, fortalecerá el capital humano, y propiciará la producción de variedades de camu-camu con alto contenido de vitamina C.