Las proteinas del gluten (gliadinas y gluteninas) son esenciales para la calidad harino-panadera de trigo. El impacto negativo de estas proteinas sobre la salud humana, en relacion a las alergias e intolerancias, es poco conocido. Tres patologias estan asociadas con las proteinas del grano de trigo: i) alergia al trigo, ii) enfermedad celiaca (ec), y iii) la sensibilidad al gluten no celiaca. Para las tres, el unico tratamiento efectivo es una dieta libre de gluten durante toda la vida la mayoria de los epitopos reconocidos por las celulas t intestinales de los enfermos celiacos residen en las gliadinas (49,5% en α-, 38,9% en γ- y 6,3 % en ω-gliadinas). La situacion ideal seria obtener variedades de trigo libres de estas proteinas pero, dada su complejidad genetica, las aproximaciones clasicas de mejora son muy dificiles de aplicar. Sin embargo, existe variabilidad en colecciones de trigo de diverso origen para la induccion de reactividad de clones de celulas t de pacientes ec, que podria ser aprovechada para obtener lineas menos toxicas. Tambien existen diferencias en cuanto a la toxicidad entre el trigo harinero y otras especies de trigo por lo que seria posible la introgresion de nuevas variantes de gliadinas mediante la incorporacion de especies afines a programas de mejora para la obtencion de lineas comerciales con baja toxicidad. El ip del subproyecto 1 es pionero en la utilizacion de tecnicas del arni para la mejora de la calidad del grano mediante el silenciamiento de genes relacionados con la ec, habiendo obtenido lineas de trigo harinero con las γ-gliadinas y con todas las gliadinas silenciadas, estas ultimas de muy baja reactividad. Estos trabajos se han continuado con la introgresion del silenciamiento de gliadinas en variedades comerciales, perfeccionamiento de nuevas construcciones, y desarrollo de modelos integrando promotores, secuencias de silenciamiento y proteomica para un silenciamiento eficiente de las gliadinas de trigo. En esta linea, la utilizacion de enzimas de restriccion artificiales tales como las nucleasas unidas a efectores activadores de la transcripcion (transcription activator-like effector nucleases; talens) abre una nueva via para la obtencion de lineas de trigo sin gliadinas toxicas, pero manteniendo las que no lo son, ya que se pueden diseñar dominios tale que reconozcan virtualmente casi cualquier secuencia de adn, con tan solo algunos requerimientos estructurales. Para su uso en biotecnologia, estos dominios se fusionan con una nucleasa foki para, en parejas, producir roturas muy especificas en el adn. Esta rotura activa el mecanismo de reparacion de adn de las celulas mediante la union de extremos no homologos (non-homologous end joining) o bien mediante recombinacion homologa (homologous recombination), permitiendo la introduccion de mutaciones puntuales o incluso fragmentos de genes completos. Los objetivos del proyecto son: i) identificar las variantes de los peptidos inmunotoxicos p31-43, 33mer y gli-α-20 en una coleccion representativa de trigos diploides, tetraploides y hexaploides; ii) diseño de marcadores para los epitopos mas inmunotoxicos (seleccion negativa) y los menos inmunotoxicos (seleccion positiva); iii) seleccion de variedades de trigo con bajo contenido en epitopos inmunotoxicos; iv) aplicacion de la mutagenesis dirigida (talen) para obtener variedades de trigo libres de α-gliadinas que contienen los peptidos inmunotoxicos anteriores.