Baysal, Can. (2021) . Redesigning rice for environmental sustainability, enhanced productivity and specialty uses. Universitat de Lleida. http://hdl.handle.net/10803/672397.

Vaig dirigir la proteïna verda fluorescent codificada en el nucli (eGFP) a les mitocòndries d'arròs utilitzant sis pre-seqüències mitocondrials amb divers origen filogenètic. Vaig investigar la seva efectivitat mitjançant anàlisi de immunotransferència, microscòpia confocal i electrònica tant en calls com en plantes regenerades. Vaig confirmar que els pèptids COX4, SEU9 dirigien eficaçment eGFP a les mitocòndries d'arròs independentment del seu origen. Vaig utilitzar aquesta metodologia per disseccionar i expressar la proteïna NifH nitrogenasa Fe, extremadament sensible a l'oxigen, i la seva maturasa NifM en les mitocòndries d'arròs, superant així el coll d'ampolla més desafiant de l'enginyeria de la fixació biològica de nitrogen en els cereals. Per tant, vaig poder expressar i purificar quantitats substancials de NifH a partir de calls d'arròs i vaig confirmar que la NifH aïllada exercia el paper fonamental de l'activitat emzimática de NifH necessària per dissenyar la fixació de nitrogen, inclosa la transferència d'electrons i la biosíntesi de FeMo-co. D'aquesta manera demostre, per primera vegada, l'expressió i activitat estables d'un component nitrogenasa en qualsevol cereal. També vaig fer servir CRISPR / CAS9 per mutar el OsSBEIIb (que codifica l'enzim ramificadora de midó IIb), que es requereix per a la síntesi d'amilopectina densament ramificada en l'endosperma de l'arròs. Vaig investigar els efectes de la inactivació de l'enzim de biosíntesi de midó individual en el midó d'arròs i en el seu metabolisme general. Les plantes mutants homocigotas, en què OsSBEIIb estava completament inactivat, van produir llavors opaques amb reserves de midó esgotades el contingut d'amilosa va augmentar de 19.6 a 27.4% i el contingut de midó resistent (RS) va augmentar de 0.2 a 17.2%. A causa de la mutació, hi va haver un augment general en l'acumulació de sucres, àcids grassos, aminoàcids i fitosterols en l'endosperma mutant, el que suggereix que els intermediaris en la via de biosíntesi del midó van augmentar el flux a través de vies indirectes causant un profund impacte en l'acumulació de múltiples metabòlits primaris i secundaris.