En Arequipa se encuentran dos especies de vegetales nativas de gran valor económico, que en nuestra localidad poca importancia se le da, sin embargo, a nivel internacional lupinos presenta alto impacto por su elevado contenido de proteínas y Chenopodium por su riqueza en el contenido de aminoácidos rico en azufre, estos dos productos presentan grandes propiedades nutricionales. Estas plantas presentan la capacidad de crecer en lugares con poco abono, tal es así que Lupinus es un género que desarrolla simbiosis con bacterias fijadoras de nitrógeno y dentro de un plan de rotación de cultivos se puede cultivar especies del género Chenopodium para el aprovechamiento de los nutrientes.
Sin embargo, plantas del género Lupinus y Chenopodium presentan sustancias antinutricionales como los alcaloides y saponinas respectivamente, considerados como elementos antinutricionales, así mismo aún existe poca información sobre las ruta de acumulación de estos productos en las semillas.
En la actualidad existen técnicas que permiten apagar genes de forma directa y específica, las repeticiones palindrómicas cortas agrupadas espaciadas regularmente o por sus siglas en inglés CRISPR/CAS (Clustered regulary Interspaced short palindromic repeats), es una técnica moderna de edición de genes con alta especificidad, esta técnica nos permitirá identificar los genes implicados en la biosíntesis y transporte de alcaloides y saponinas, la edición de estos genes permitirá disminuir la concentración de estas sustancias antinutricionales. El producto final de la investigación será
obtener dos nuevas variedades nativas de Lupinus y Chenopodium con semillas de alta concentración de proteínas y baja concentración de alcaloides y saponinas.
Para conseguir este objetivo, tomaremos muestras de semilla de Lupinus y Chenopodium de la región de Arequipa, y cuantificamos la concentración de proteínas totales alcaloides y saponinas de Lupinus y Chenopodium respectivamente.
El análisis bioinformático de los mapas genómicos de Lupinus Angustifolium y Chenopodium quinoa nos permitirá identificar las secuencias de los genes implicados en la síntesis temprana de los alcaloides y saponinas, así como sus transportadores asociados para poder sintetizar primer´s conservados y estos serán utilizados en nuestras variedades nativas, para amplificar dichos genes, los productos genéticos obtenidos serán secuenciados y a partir de ellos sintetizan los RNA guías para realizar el constructo con el sistema CRISPR, con estos constructos se realizará las ediciones de Lupinus y Chenopodium, y se seleccionarán aquellas líneas segregantes con baja cantidad de alcaloides y saponinas y con elevadas concentraciones de proteínas, libres del transgen.