Entendiendo la biosíntesis de mucosidad de caracol y la biomineralización de la concha a través de la minería de datos genómicos de las vías metabólicas de carbohidratos y glicanos reconstruidas del caracol gigante africano ()
Autores: Nualnisachol, Pornpavee; Chumnanpuen, Pramote; E-kobon, Teerasak
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
El caracol africano gigante (Orden Stylommatophora: Familia Achatinidae), (Bowdich, 1822), es la plaga de caracol terrestre más significativa e invasiva. La adaptabilidad ecológica de este caracol implica una alta tasa de crecimiento, capacidad reproductiva y producción de conchas y moco, impulsadas por varios procesos bioquímicos y el metabolismo. La información genómica disponible proporciona excelentes oportunidades para obstaculizar los procesos subyacentes de adaptación, principalmente las vías metabólicas de carbohidratos y glicanos hacia la formación de conchas y moco. Los autores analizaron los contigs genómicos de borrador de 1.78 Gb para identificar genes que codifican enzimas y reconstruir vías bioquímicas relacionadas con el metabolismo de carbohidratos y glicanos utilizando un flujo de trabajo bioinformático diseñado. Se identificaron trescientos setenta y siete enzimas involucradas en las vías metabólicas de carbohidratos y glicanos basándose en la referencia de la vía KEGG en combinación con la comparación de secuencias de proteínas, análisis estructural y curación manual. Catorce vías completas de metabolismo de carbohidratos y siete vías completas de metabolismo de glicanos apoyaron la adquisición de nutrientes y la producción de proteoglicanos de moco. El aumento en el número de copias de amilasas, celulasas y quitinasas destacó la ventaja del caracol en el consumo de alimentos y la rápida tasa de crecimiento. La vía de biosíntesis de ascorbato identificada a partir de las vías metabólicas de carbohidratos estuvo involucrada en el proceso de biomineralización de la concha en asociación con la red de proteínas de colágeno, anhidras carbónicas, tirosinasas y varios transportadores de iones. Así, nuestro flujo de trabajo bioinformático pudo reconstruir las vías de metabolismo de carbohidratos, biosíntesis de moco y biomineralización de conchas a partir de los datos del genoma y transcriptoma. Estos hallazgos podrían revelar varias ventajas evolutivas del caracol y beneficiarán el descubrimiento de enzimas valiosas para aplicaciones industriales y médicas.
Descripción
El caracol africano gigante (Orden Stylommatophora: Familia Achatinidae), (Bowdich, 1822), es la plaga de caracol terrestre más significativa e invasiva. La adaptabilidad ecológica de este caracol implica una alta tasa de crecimiento, capacidad reproductiva y producción de conchas y moco, impulsadas por varios procesos bioquímicos y el metabolismo. La información genómica disponible proporciona excelentes oportunidades para obstaculizar los procesos subyacentes de adaptación, principalmente las vías metabólicas de carbohidratos y glicanos hacia la formación de conchas y moco. Los autores analizaron los contigs genómicos de borrador de 1.78 Gb para identificar genes que codifican enzimas y reconstruir vías bioquímicas relacionadas con el metabolismo de carbohidratos y glicanos utilizando un flujo de trabajo bioinformático diseñado. Se identificaron trescientos setenta y siete enzimas involucradas en las vías metabólicas de carbohidratos y glicanos basándose en la referencia de la vía KEGG en combinación con la comparación de secuencias de proteínas, análisis estructural y curación manual. Catorce vías completas de metabolismo de carbohidratos y siete vías completas de metabolismo de glicanos apoyaron la adquisición de nutrientes y la producción de proteoglicanos de moco. El aumento en el número de copias de amilasas, celulasas y quitinasas destacó la ventaja del caracol en el consumo de alimentos y la rápida tasa de crecimiento. La vía de biosíntesis de ascorbato identificada a partir de las vías metabólicas de carbohidratos estuvo involucrada en el proceso de biomineralización de la concha en asociación con la red de proteínas de colágeno, anhidras carbónicas, tirosinasas y varios transportadores de iones. Así, nuestro flujo de trabajo bioinformático pudo reconstruir las vías de metabolismo de carbohidratos, biosíntesis de moco y biomineralización de conchas a partir de los datos del genoma y transcriptoma. Estos hallazgos podrían revelar varias ventajas evolutivas del caracol y beneficiarán el descubrimiento de enzimas valiosas para aplicaciones industriales y médicas.