Ανάλυση του μεταβολικού μονοπατιού της αργινίνης σε ποικιλίες τομάτας με γονιδιωματικές προσεγγίσεις
Creators: name: Πέγιου, Καλλιόπη Απόστολου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2016
Subjects: Αργινίνη
Τομάτα
Γονιδιωματική προσέγγιση
Arginine
Tomato Lycopersicum
Genomic approach

description: Η τομάτα (Solanum lycopersicum) είναι το δεύτερο πιο σημαντικό λαχανικό στον κόσμο μετά την πατάτα και αναμφισβήτητα η πιο δημοφιλής καλλιέργεια κηπευτικών αφού θεωρείται ως η πλέον συμφέρουσα από οικονομικής απόψεως καλλιέργεια λαχανικών. Αν και η τομάτα δεν μπορεί να θεωρηθεί ιδιαίτερα πλούσια όσον αφορά τη συνολική διατροφική αξία, βρίσκεται όμως σε υψηλή θέση στη διατροφική συμβολή στη δίαιτα των ανθρώπων παγκοσμίως καθώς αποτελεί μια εξαιρετική πηγή της βελτίωσης της υγείας, χάρη στο ισορροπημένο μείγμα μετάλλων και αντιοξειδωτικών συμπεριλαμβανομένων των βιταμινών C και Ε, λυκοπένιο, β-καροτένιο, λουτεΐνη, των φλαβονοειδών, των αλκαλοειδών και των αμινοξέων. Συγκεκριμένα, τα αμινοξέα όταν περάσουν στο αίμα, χρησιμοποιούνται κατά βάση στην αναδόμηση των μυϊκών κυττάρων και την παραγωγή ενζύμων απαραίτητων για τη ρύθμιση του μεταβολισμού. Επιτελούν πολλαπλούς ρόλους πέραν της συμμετοχής τους στη διάπλαση του μυϊκού συστήματος και αποτελούν σημαντικά δομικά συστατικά των κυττάρων. Η Αργινίνη είναι ένα από τα σημαντικότερα ελεύθερα αμινοξέα, που χρησιμοποιεί ο ανθρώπινος οργανισμός για να συνθέσει πρωτεΐνες, καθώς αποτελεί και πρόδρομο μόριο για άλλα βιοσυνθετικά μονοπάτια. Εμπλέκεται στους μηχανισμούς αγγειοδιαστολής και θεωρείται ως ένα καρδιοπροστατευτικό αμινοξύ και ως εκ τούτου παίζει σημαντικό ρόλο στην υγεία της καρδιάς και στην κυκλοφορία του αίματος. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν ο έλεγχος της έκφρασης των γονιδίων της βιοσύνθεσης της αργινίνης χρησιμοποιώντας, μεταξύ άλλων, τα γονίδια NAGS, NAOD και OTC ως μοριακούς δείκτες στα πλάισια μιας ευρύτερης έρευνας για τηνκατανόηση του μηχανισμού σύνθεσης της αργινίνης και τη δημιουργία ποικιλιών τομάτας με βελτιωμένα διατροφικά χαρακτηριστικά. Κατά τη διάρκεια της μελέτης εφαρμόστηκαν τεχνικές ανάλυσης της έκφρασης των γονιδίων σε μητρικές (αρχικές) ποικιλίες καθώς και σε διασταυρώσεις F3 γενιάς (διασταυρώσεις αρχικών). Από τη μελέτη αναδείχθηκαν οι διασταυρώσεις των ποικιλιών που εκφράζουν περισσότερο τα επιλεγμένα κομβικά γονίδια του μεταβολικού μονοπατιού της βιοσύνθεσης αργινίνης.
description: Tomato (Solanum lycopersicum) is the second most important vegetable crop in the world after potato and undoubtedly the most popular vegetable crop, since it is considered to be the most economically advantageous growing vegetable. Although, tomato can not be considered significantly rich in terms of overall nutritional value, it is important for its nutritional contribution to the human diet worldwide, considered as an excellent nutrient improving human health, thanks to the balanced mixture of metals and antioxidants including vitamins C and E, lycopene, beta-carotene, lutein, flavonoids, alkaloids, and amino acids. Specifically, when amino acids enter blood circulation, they are basically used to rebuild the muscle cells and the production of enzymes necessary for the regulation of metabolism. They perform multiple roles in addition to their participation in growth of the muscular system, while they are important structural components of the cells. Arginine, is one of the major free amino acids, that the human body uses to synthesize proteins, and is a precursor for other biosynthetic pathways. Arginine is implicated in vasodilation mechanisms and it is considered as a cardioprotective amino acid, while plays an important role in the heart health and in the bloodstream (blood circulation). Foods rich in arginine are considered healthier because of its role as a vasodilator. The purpose of this study was to study the expression of the key-genes NAGS, NAOD and OTC, involved in the biosynthesis of arginine in the framework of a wider study in order to understand the genetic mechanisms of arginine biosynthesis and to select tomato varieties with high levels of arginine. During the study, gene expression techniques were employed in parental (original) varieties, as well as in F3 generation crosses (initial intersections). The study highlighted the varieties expressing at a higher level the key genes of the metabolic pathway of arginine.