Investigadores de la Academia de Ciencias de China han logrado silenciar una saponina de la soja que esta relacionado al sabor amargo indeseable en los alimentos derivados de esta leguminosa. Si bien la saponina esta implicada en la germinación del cultivo, los investigadores sugieren nuevos enfoques para evitar negativamente este proceso.
Academia China de Ciencias / 14 de agosto, 2023- Investigadores dirigidos por el Dr. Wang Guodong del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo (IGDB) de la Academia China de Ciencias (CAS) han investigado sistemáticamente las funciones fisiológicas de la acetilación de sojasaponina tipo A.
Las soyasaponinas, saponinas triterpenoides de tipo oleanano que abundan en las semillas de soja (Glycine max L.), especialmente en los hipocótilos, se clasifican en cuatro grupos según los restos en las posiciones C21 y C22 de la cadena principal de carbono del soyasapogenol (aglicona). Entre ellas, las sojasaponinas de tipo A tienen grupos hidroxilo tanto en C21 como en C22, con cadenas de azúcar típicamente en C3 (generalmente tres unidades de azúcar) y C22 (generalmente dos unidades de azúcar).
Estudios anteriores muestran que los azúcares acetilados en las sojasaponinas de tipo A contribuyen al sabor amargo indeseable en los alimentos derivados de la soja, mientras que las sojasaponinas de acetilo nulo tipo A carecen de este amargor. Sin embargo, las aciltransferasas específicas responsables de la acetilación durante la biosíntesis de sojasaponina tipo A aún no están claras.
Aunque apuntar a la soyasaponina acetiltransferasa de tipo A podría mejorar las características del sabor de la soja, ninguna accesión de soja o mutante artificial, aislado mediante un análisis exhaustivo, se ha caracterizado por una alta acumulación de acetil-acetiltransferasa parcial o nula de tipo A en las últimas tres décadas.
En este nuevo estudio, el equipo de Wang identificó un gen candidato de BAHD aciltransferasa, GmSSAcT1, mediante análisis de coexpresión genética y el sistema de raíces peludas de la soja, y demostró bioquímicamente que GmSSAcT1 cataliza reacciones de acetilación secuenciales en sojasaponinas tipo A. La alteración de GmSSAcT1 mediante la edición del genoma CRISPR/Cas9 dio como resultado la pérdida completa de sojasaponinas tipo A, lo que provocó una acumulación de sojasaponinas tipo A con acetil nulo y un defecto en la germinación de las semillas.
Si bien el mecanismo preciso de fitotoxicidad en acetil-soyasaponina A nula requiere más investigación, este estudio destaca el doble papel de GmSSAcT1 como enzima desintoxicante que reduce los compuestos tóxicos en las semillas de soja y como objetivo potencial para el cultivo de variedades de soja menos amargas.
A pesar del problema de germinación en las semillas mutantes ssact1, los investigadores sugirieron la posibilidad de seleccionar variedades de soja con niveles reducidos de sojasaponina A y mayores niveles nulos de acetil sojaasaponina A a partir de una gran población natural de soja, para evitar la pérdida de germinación.