Villanueva Mejía, Diego Fernando2020-12-042020http://hdl.handle.net/10784/24653El cacao (Theobroma cacao) es la fuente de materia prima para la elaboración de chocolate y derivados. En las últimas décadas se han encontrado altas concentraciones de cadmio en productos a base de cacao, lo cual se ha visto por distintas organizaciones como una amenaza a la salud humana, la seguridad alimentaria y el futuro de la industria cacaotera. Por tal motivo, es necesario el desarrollo de metodologías en manejo agronómico e ingeniería genética que conduzcan a la reducción de los niveles de este metal pesado en plantas. En el presente estudio se realizó un análisis de metadatos in silico que permitiera la identificación de genes implicados en el proceso de absorción de cadmio para postularlos como objeto de mejoramiento genético mediante técnicas de biotecnología moderna de precisión, como la edición genética. Se encontraron 26 proteínas, 88% reportadas en Arabidopsis thaliana y 38% en Oryza sativa, las cuales pertenecían a 8 familias proteicas. Los miembros restantes de cada familia fueron tenidos en cuenta para los análisis. Así, se evaluaron datos de expresión obtenidos del software Genevestigator® para 44 genes de A. thaliana y 37 de O. sativa, de los cuales se encontró que, el gen TcNRAMP5 de T. cacao, “ortólogo” de OsNRAMP5 de O. sativa, está estrechamente relacionado al proceso de absorción radicular de Cd, y en consecuencia, se postuló como gen objeto de edición genética en búsqueda de disminuir la concentración de Cd en plantas de cacao. Asimismo, se estructuró una metodología de edición genética basada en el sistema CRISPR/Cas9 mediante transformación genética mediada por Agrobacterium tumefaciens y transfección de protoplastos. Además, con esta investigación se estructuró una metodología para establecimiento y generación de plantas in vitro mediante embriogénesis somática indirecta y el aislamiento de protoplastos, base fundamental de la plataforma biotecnológica moderna propuesta, que conlleva al mejoramiento genético de precisión en cacao.Cocoa (Theobroma cacao) is the primary source of raw material for chocolate production and its derivatives. In current decades, high concentrations of cadmium have been found in cocoa-based products, which has been recognized by several organizations as a threat to human health, food security, and the future of the cocoa industry. Therefore, advances in agronomic and genetic methods that reduce this heavy metal in plants are necessary. In the present study, an in silico metadata analysis was carried out to identify genes involved in cadmium absorption to propose them as a target for genetic improvement through modern precision biotechnology techniques as genetic editing. We found 26 proteins, 88% of them reported in Arabidopsis thaliana, and 38% in Oryza sativa, which belong to 8 protein families. The remaining members of each family were included for analysis. Thus, expression data obtained from the Genevestigator software were evaluated for 44 genes of A. thaliana and 37 of O. sativa, and it was found that the TcNRAMP5 gene of T. cacao, "orthologs" of OsNRAMP5 of O. sativa, is closely related to the root absorption process of Cd. Consequently, it was postulated as a gene target for genetic editing to decrease Cd concentration in cocoa plants. A genetic editing methodology based on CRISPR/Cas9 system was structured using Agrobacterium tumefaciens mediated genetic transformation and protoplast transfection. Furthermore, this research structured a methodology for the establishment and generation of in vitro plants through indirect somatic embryogenesis and protoplast isolation, as a fundamental basis of the proposed modern biotechnological platform, which leads to the improvement of genetic accuracy in cocoa.application/pdfspaTodos los derechos reservadosCRISPR/Cas9Edición genéticaMetales pesadosMejoramiento nutricionalBiotecnología molecularCadmioinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessGENÉTICA VEGETALCACAOINDUSTRIAS ALIMENTICIASAcceso abierto2020-12-04Rodríguez Bolaño, Jose ÁngelMarín Vélez, Neyder Alejandro663.92 R696