Secondary metabolism in plants produces numerous compounds with wide-ranging activities, including the antineoplastic compound taxol and related taxanes. The biotechnological production of taxol has so far been based on empirical studies. The aim of the present work has been to study how the factors that enhance taxane production affect the metabolic profiles and gene expression in productive cells. As a consequence of this work, new potential candidates have been obtained for unknown taxane biosynthetic genes, some bottle-neck steps of taxane biosynthesis (in vitro and in silico) have been identified and a master regulator, not only for taxane biosynthesis, but also for other secondary metabolism routes, has been characterized. Coronatine, a powerful and less harmful elicitor than methyl jasmonate, has been successfully assayed and found to increase taxane production. In the different studies of this work, the expression level of genes that participate in taxol biosynthesis has been determined, clarifying their involvement in the production of this anti-cancer agent. / El metabolismo secundario de las plantas produce numerosos compuestos con un amplio rango de actividades, entre los que se encuentra el compuesto antineoplásico taxol y los taxanos relacionados, la producción biotecnológica del cual se basa en estudios empíricos. El objetivo de este trabajo ha sido estudiar como los factores que incrementan la producción de taxanos afectan los perfiles metabólicos y la expresión génica en los cultivos. De esta manera se han identificado nuevos genes candidatos que codifican para los genes desconocidos de la biosíntesis, algunos pasos limitantes de ésta y se ha caracterizado un regulador relacionado con el metabolismo secundario. Se ha ensayado la coronatina, un elicitor más eficiente para mejorar la producción de taxanos y menos dañino que el jasmonato de metilo. En los diferentes ensayos de este trabajo han sido determinados los niveles de expresión de genes que participan en la biosíntesis de taxol, ayudando a comprender su papel en la producción de este anticancerígeno.

Los fenilpropanoides constituyen un grupo de metabolitos secundarios producidos y utilizados por las plantas como parte de la respuesta defensiva tanto constitutiva como inducible. Un gran número de ellos están implicados en la resistencia frente a la enfermedad a diferentes niveles: señalización (ácido salicílico), agentes antimicrobianos (fitoalexinas), y endurecimiento de la pared celular (lignina). Las amidas derivadas del ácido hidroxicinámico (HCAAs) son un conjunto de metabolitos, pertenecientes al grupo de los fenilpropanoides, que desempeñan un importante papel en la defensa de las plantas frente a patógenos y predadores. Las HCAAs se forman a partir de la condensación de tioésteres de hidroxicinamoil-CoA con feniletilaminas, tales como la tiramina. El último paso en la biosíntesis de las HCAAs está catalizado por el enzima tiramina hidroxicinamoil transferasa (THT). En la presente tesis se muestra la identificación y el estudio de cuatro HCAAs, p-cumaroildopamina, feruloildopamina, p-cumaroiltiramina y feruloiltiramina, asociadas a la infección de tomate con la bacteria Pseudomonas syringae pv. tomato. Su identificación y caracterización estructural se han llevado a cabo mediante técnicas de cromatografía líquida de alta resolución y espectrometría de masas (HPLC-MS). Se ha analizado la posible implicación del ácido salicílico y del etileno en la inducción patogénica de dichas moléculas y del enzima responsable de su biosíntesis (THT). Además, se ha estudiado la actividad antioxidante y antibacteriana in vitro de las cuatro HCAAs identificadas. Por último, se han obtenido líneas transgénicas de Arabidopsis thaliana y de tomate que sobreexpresan el gen de la THT, y se han analizado los perfiles cromatográficos de dichas líneas. / Zacarés Sanmartín, L. (2008). Nuevas aportaciones al metabolismo secundario del tomate. Identificación y estudio de moléculas implicadas en la respuesta a la infección con pseudomonas syrinagae pv. tomato [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3021 / Palancia