Un recurso emergente para la producción de cucurbitacina ofrece información sobre el origen de los clústeres de genes amargos de las plantas
Autores: Ding, Xupo; Yang, Zhuo; Wang, Hao; Zeng, Jun; Dai, Haofu; Mei, Wenli
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Cucurbitacinas
Genes
Biosíntesis
Grupos
Evolución
Plantas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
Las cucurbitacinas, triterpenoides tetracíclicos oxigenados que se encuentran principalmente en la familia Cucurbitaceae, desempeñan roles esenciales como compuestos defensivos, sirviendo como alomones contra herbívoros y patógenos y como señales para el reconocimiento de insectos-parásitos. Estos compuestos también exhiben varios efectos farmacológicos. La biosíntesis de cucurbitacinas está regulada en gran medida por el gen bitter, que codifica una oxidosqualeno ciclasas, que cataliza la conversión de 2,3-oxidosqualeno en cucurbitadienol, un precursor común para la síntesis de cucurbitacinas. Estudios previos se centraron en descubrir los grupos de genes en Cucurbitaceae, pero su presencia en otras plantas productoras de cucurbitacinas permaneció inexplorada. Aquí, se investigó la historia evolutiva de los genes y sus grupos en veintiún genomas de plantas que abarcan tres familias basadas en quimiotaxonomía. Se identificaron diecinueve genes en catorce Cucurbitaceae, cuatro Begoniaceae y una especie. El análisis filogenético sugirió que el genoma de contenía los grupos de genes más antiguos en este conjunto de datos. Además, el análisis genómico reveló una microsintenia conservada de genes clave para la biosíntesis de cucurbitacinas en Cucurbitaceae, mientras que se observaron grupos de genes intercalados en Begoniaceae, lo que indica reordenamientos durante la formación de grupos de genes en plantas. Se encontró que el gen bitter en promovía la biosíntesis de cucurbitadienol en las hojas de . Esta exploración integral de los genes de las plantas y sus grupos proporciona valiosas perspectivas sobre los fundamentos genéticos y evolutivos de la biosíntesis de cucurbitacinas. Estos hallazgos ofrecen perspectivas para una comprensión más profunda de la producción de cucurbitacinas y recursos genéticos potenciales para su mejora en varias plantas.
Descripción
Las cucurbitacinas, triterpenoides tetracíclicos oxigenados que se encuentran principalmente en la familia Cucurbitaceae, desempeñan roles esenciales como compuestos defensivos, sirviendo como alomones contra herbívoros y patógenos y como señales para el reconocimiento de insectos-parásitos. Estos compuestos también exhiben varios efectos farmacológicos. La biosíntesis de cucurbitacinas está regulada en gran medida por el gen bitter, que codifica una oxidosqualeno ciclasas, que cataliza la conversión de 2,3-oxidosqualeno en cucurbitadienol, un precursor común para la síntesis de cucurbitacinas. Estudios previos se centraron en descubrir los grupos de genes en Cucurbitaceae, pero su presencia en otras plantas productoras de cucurbitacinas permaneció inexplorada. Aquí, se investigó la historia evolutiva de los genes y sus grupos en veintiún genomas de plantas que abarcan tres familias basadas en quimiotaxonomía. Se identificaron diecinueve genes en catorce Cucurbitaceae, cuatro Begoniaceae y una especie. El análisis filogenético sugirió que el genoma de contenía los grupos de genes más antiguos en este conjunto de datos. Además, el análisis genómico reveló una microsintenia conservada de genes clave para la biosíntesis de cucurbitacinas en Cucurbitaceae, mientras que se observaron grupos de genes intercalados en Begoniaceae, lo que indica reordenamientos durante la formación de grupos de genes en plantas. Se encontró que el gen bitter en promovía la biosíntesis de cucurbitadienol en las hojas de . Esta exploración integral de los genes de las plantas y sus grupos proporciona valiosas perspectivas sobre los fundamentos genéticos y evolutivos de la biosíntesis de cucurbitacinas. Estos hallazgos ofrecen perspectivas para una comprensión más profunda de la producción de cucurbitacinas y recursos genéticos potenciales para su mejora en varias plantas.