H2020 TOMACOP Proiektua: Kobrearen homeostasia eta kobrearen gabeziaren ondorioak tomate landareetan eta fruituen kalitatean
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2019 -2021
- Esleitutako Aurrekontua 170.121,6 €
- Eremua Europeo
- Finantza-iturri nagusia H2020
- Proiektuaren webgunea TOMACOP
Landarearen aldaketa fisiologikoak eta biokimikoak ebaluatu ditugu, landarearen hazkuntzaren ondorioz, Cu erabilgarritasun ezin hobean in vitro, hidroponiko eta negutegiko analisien bidez. Sustraiaren eta kimuen luzera nabarmen murriztu zen, baita landare bakoitzeko pisu lehorra eta biomasa ere. Lore-kopurua eta etekin totala ere gutxitu egin ziren Cu gabezia baldintzen ondorioz. Kanpoko fruituaren kalitateari eta nutrizio-egoerari dagokionez, Cu erabilgarritasun eskasak ez zuen kolorearen bilakaera aldatu fruta heltze-prozesuan, baina fruituak biguntzeko tasa aurreratu zuen eta uzta ondoren barneko azidotasuna areagotu zuen. Era berean, estres horrek fruituaren ahalmen antioxidatzailea areagotu zuen, ziurrenik C bitaminaren edukia handitu zelako, baina eragin txikia izan zuen fenol, flavonoide eta likopenoen eduki osoan. Gainera, fruta pitzatzearen eta patogenoen infekzioarekiko suszeptibilitatea areagotu egin zen Cu gabezia baldintzetan hazitako landareetatik jasotako fruituetan. Azkenik, giza osasunerako garrantzitsuak diren mikronutrienteen edukiak, hala nola Cu eta Fe, aldatu egin ziren Cu gabeziaren estres baldintzei erantzunez.
Emaitza hauek bi eskuizkribu ezberdinetan banatu dira eta nazioarteko sinposioetan eta hainbat hedapen mintegitan aurkeztu dira.
Tomate landare eta fruituetan Cu gabeziaren estresaren erantzunaren azpian dauden mekanismo molekularrak ere aztertu ditugu. Kobre garraiatzaileen familiako (SlCOPT1-6) sei kide identifikatu ziren eta haien egitura sekundarioak eta tertziarioak, baita interakzio-sare potentzialak eta geneen adierazpen-ereduak aztertu ziren. Gainera, bere funtzionaltasuna ebaluatu dugu legamia osagarrien adierazpen-saiakerak erabiliz. Emaitza hauek adierazten dute SlCOPT1 eta SlCOPT2 guztiz funtzionalak direla eta COPTak nonahiago adierazten direla landare eta fruitu ehunetan. Bestalde, SlCOPT3 eta SlCOPT5-en adierazpena zurtoin eta fruituen ehunetan espezializatuta dago. Emaitza hauek dagoeneko argitaratu dira (10.1016/j.ijbiomac.2021.10.032) eta ABS Nazioarteko 6. Konferentzian aurkeztu dira gonbidatutako lan baten bidez. Aldi berean, Cu nahikotasun eta gabezia baldintzetan hazitako landareen ehun ezberdinen (sustraia, zurtoina, hostoa eta fruitua) transkriptoma alderatu dugu.
Hurrengo belaunaldiko sekuentziazioaren emaitzek erantzun komunen multzoa agerian utzi zuten, batez ere sustraian Cu hartzea areagotzera eta landarearen goiko ataletara mugitzea areagotzera.
Funtzio hauek betetzen zituen SlCOPT nagusia SlCOPT2 izan zen, eta horrek Cu garraiatzaile hau tomate-landareetan Cu hartzearen eta banaketaren hobekuntza bioteknologikorako helbururik sinesgarriena dela adierazten du genoma editatzeko teknologiak erabiliz. Emaitza hauek bi eskuizkribu ezberdinetan argitaratuko dira. Bestalde, heltze gorriaren (komertzialaren) fasean jasotako fruituen analisi transkriptomiko konparatiboak agerian utzi du organo honek ez duela prozesu biologiko asko erregulatzen Cu gabeziaren estresari erantzuteko. Datu hauek oso baliotsuak dira, Cu homeostasiarekin erlazionatutako geneen erregulazioan fruta berezitasunak identifikatzea ahalbidetu baitute. Horrek potentzial bioteknologiko itxaropentsua du produktu honen mikroelikagaien edukia hobetzeko/optimizatzeko, eta horrek eragina izan dezake gizakien dietan eta, ondorioz, gizakien osasunean.
Kobrea (Cu) ezinbesteko mikronutrientea da, izaki bizidunetan aho biko ezpata gisa jokatzen duena, prozesu biologikoetan ezinbestekoa den redox kofaktore aktiboa baita, baina toxikoa baita gehiegizkoa. Giza dietan Cu-maila ez-optimoak garapen neurologikoa eta nahasmendu metabolikoak eragin ditzake. Landareetan, Cuk paper garrantzitsua betetzen du funtsezko prozesuetan. Ondorioz, landareak ere sentikorrak dira lurzoruko Cu-ren bioerabilgarritasunarekiko.
Hori dela eta, Cu maila baxuek polenaren garapenean eta bideragarritasunean eragina izan dezakete, baita burdin eskasiaren aurkako erantzunen erregulazioan ere, baina haren toxikotasunak DNAren kalteak, klorosia eta sustraiaren hazkuntza inhibitzea eragiten du, beste sintoma batzuen artean. Landareen nutrizio gabeziak edo gehiegikeriak kontsumitzaileei transferitzen zaizkienez, produktu jangarrietan Cu hartzeko eta banatzeko azpian dauden erregulazio-mekanismoak deszifratzea funtsezkoa da baratze-laboreetan Cu-maila eskasak edo toxikoak saihesteko, azken finean giza osasunean eragin dezaketenak. Gainera, Europan, laborantza-lurraren %20 inguru Cu urritasun gisa sailkatuta dago, eta hori Cu-aberastutako ongarrien erabilerarekin konpentsatu da. Hala ere, EBk ohartarazi du praktika horrek ingurumen-kostu handiak dakarrela eta kontsumitzaileentzako elikagaien segurtasuna arriskuan jartzen duela.
Tomatoa (Solanum lycopersicum) sistema esperimental gisa erabiliz, landareen hazkundean eta garapenean eta fruituen nutrizio-egoeran eta kalitatean lurzoruko Cu eskuragarritasun eskasak dituen ondorioak aztertzea zuen helburu. Emaitza nagusiek adierazten dute Cu-ren erabilgarritasun eskasak ondorio kaltegarriak izan zituela landareen hazkuntzan eta errendimenduan eta fruituen mikronutrizio-balioa, merkaturagarritasuna eta uzta osteko kalitatea murriztu zituela.
Cu homeostasiarekin erlazionatutako osagaien karakterizazioak eta espezie honetako Cu hartzea erregulatzen duten mekanismo molekularretan ehunen espezifikotasunak identifikatzeak EBko nekazaritzak duen erronkari aurre egiteko etorkizuneko hobekuntza bioteknologikoetarako pista garrantzitsuak eman dituzte.
Kobrea (Cu) ezinbesteko mikronutrientea da, izaki bizidunetan aho biko ezpata gisa jokatzen duena, prozesu biologikoetan ezinbestekoa den redox kofaktore aktiboa baita, baina toxikoa baita gehiegizkoa. Gizakietan, Cu dieta bidez lortzen da eta bere gabeziak edo gehiegikeriak gaixotasun handiak eragiten ditu. Landareak ere sentikorrak dira lurzoruko Cu-ren bioerabilgarritasunarekiko, eta haien nutrizio gabeziak edo gehiegikeriak kontsumitzaileei transmititzen zaizkie.
Hori dela eta, produktu jangarrietan Cu xurgatzearen eta banatzearen azpian dauden erregulazio-mekanismoak deszifratzea funtsezkoa da baratze-laboreetan Cu-maila eskasak edo toxikoak saihesteko, azken finean giza osasunean eragin dezaketenak. Gainera, Europan, laborantza-lurraren %20 inguru Cu urritasun gisa sailkatuta dago, eta hori Cu-aberastutako ongarrien erabilerarekin konpentsatu da. Hala ere, EBk ohartarazi du praktika honek ingurumen-kostu handiak dakarrela eta kontsumitzaileen elikagaien segurtasuna arriskuan jartzen duela.
TOMACOPek Cu gabeziak landareen hazkuntzan eta garapenean dituen ondorioak aztertuko ditu, baita nutrizio-egoeran eta fruituen kalitatean ere, tomatea (Solanum lycopersicum) erabiliz, mundu mailan labore garrantzitsuenetako bat. Cu homeostasiaren osagaien karakterizazioak eta ehunen espezifikotasunak identifikatzeak Cu-a erregulatzen duten mekanismo molekularretan EBko nekazaritzaren erronkari aurre egiteko etorkizuneko hobekuntza bioteknologikoetarako pista garrantzitsuak emango dituzte.
Proposamen honek mundu mailako nekazaritzarako eta elikagaien zientziarako garrantzia duen gai bat jorratzen du ikerketa honetan garatutako puntako teknologien bidez. Batetik, proiektu honek tomatearen hazkuntza-baldintzak optimizatzen lagunduko duten emaitzak ematen ditu eta, hortaz, fruituaren nutrizio- eta kanpo-kalitatearen galera murrizten eta, ondorioz, fruta freskoen balio ekonomikoa galtzen.
Gainera, orain arte lortutako emaitzek tomate-landareei eta fruituei buruzko oinarrizko ezagutzak ezartzen dituzte, etorkizuneko estrategia bioteknologikoen garapenerako, Cu gabezia/toxikotasunarekiko erresilientzia hobetzeko. Gainera, emaitza hauek gaixotasunen erresistentziara bideratutako ikerketa-lerro berriak irekitzen dituzte, fruituaren Cu edukia hobetuz, eta horrek pestiziden erabilera murriztea ekarriko du eta fruituen pitzaduraren intzidentziaren mekanismoak hobeto ulertzea ekarriko du, eta horrek fruituaren merkaturatzean eta elikagaien hondakinetan eragina izango du.
EBk gaur egun sustatzen ari den estrategietan oinarrizkoak dira ikerketa aplikatuaren osagaiak, Horizon 2020-n islatzen den moduan, zeinak elikadura-segurtasuna, nekazaritza iraunkorra eta baliabideen eraginkortasuna gizartearen funtsezko erronka gisa izendatzen dituen.
Gainera, oinarrizko ikerketak Cu estresarekiko tolerantzia duten laboreen hobekuntzan aplikatzeak elikadura-segurtasunerako erronka erabakigarria da testuinguru global batean, non Cu lurzoruko mantenugai eskas bat den edo ongarrien erabilera arduragabearen ondorioz metatutako elementu toxiko bat den.
Munduko biztanleria hazten jarraitzen duen heinean eta bizi-itxaropena ere azkar handitu denez, gizakien osasunerako elikagaien ekoizpena areagotzea ez ezik, kalitatea hobetzea ere garrantzitsua da. Landareen zientziaren eta genomikaren oinarrizko ezagutzak arrakastaz aplikatzea erabakigarria izango da etorkizuneko elikadura-segurtasunerako eta nekazaritzako negoziorako mundu osoan. Elikagai osasuntsu eta kalitate handiagoko ekoizpen jasangarrirako ikerketa translazional hau landare-zientziek Europako gizarteari ez ezik, gizarte globalari ere ekarpen nabaria da.
- CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS (CSIC)
Lotutako proiektuak
