2.6 DEG analizė, susijusi

Cistanche DeserticolaPirmiausia yraGliukozė, galaktozė, fruktozė, rhamnozė, arabinozė ir mannozėkaip pagrindiniai jos monosacharidai. Šie monosacharidai yra katalizuojami pagalGlikoziltransferazėsir kiti fermentai, skirti sintetintiCistanchepolisacharidai.

 

Cistanche Deserticola

 

Šis tyrimas išanalizavoPolysacharido metabolizmo keliaiirŠiais keliais praturtintais laipsniaisįCistanche Deserticolaiš skirtingų augalų šeimininkų. Išanalizavus šiuos dalykusKegg keliai, buvo nustatyti pagrindiniai fermentai ir genai, dalyvaujantys polisacharidų biosintezėje:

Galaktozės metabolizmas (KO00052)

Mannozės ir fruktozės metabolizmas (KO00051)

Amino cukraus ir nukleotidų cukraus metabolizmas (KO00520)

Krakmolo ir sacharozės metabolizmas (KO00500)

Iš viso13 Su polisacharidų biosinteze susiję fermentaiir buvo nustatyti keli pagrindiniai fermento genai, įskaitant:

-Amilazė (bam)

Gliukozė -1- fosfato adenililtransferazė (GLGC)

Heksokinazė (HK)

-Fructofuranosidazė (SACA)

Sacharozės-fosfato hidrolazė (SPP)

Gliukozė -6- fosfato izomerazė (GPI)

UDP-gliukozės dehidrogenazė (UGDH)

Mannose -1- fosfatas guanililtransferazė (GMPP)

Galaktinolio sintazė (Gols)

-Galaktozidazė (LACZ)

Mannozė -6- fosfato izomerazė (MPI)

UDP-gliukuronato dekarboksilazė (UXS)

Nuo pirofosfato priklausoma fosfofructokinazės (PFP)

Šie fermentai vaidina reikšmingą vaidmenįBiosintezėCistanchepolisacharidai.

A Hierarchinis klasterizacijos šilumos žemėlapisbuvo sugeneruotas naudojant DEG išraiškos duomenis, apdorotus pagalDeseq2. Rezultatai parodė areikšmingas skirtumasgenų ekspresija tarpHaloksilonas-Cistancheir atriplex--Cistanche. Tiksliau:

Haloksilonas-Cistancheeksponuotažymiai didesnė išraiškaišSACA, HK ir LACZ.

Atriplex-Cistancheeksponuotažymiai didesnė išraiškaišUGDH, GMPP ir GOLS.

Cistanche Deserticola

 

2.7 QRT-PGR patvirtinimas

PatikrintiTranskripto sekos duomenų patikimumas, QRT-PGRbuvo atliktas naudojantACTB(-aktinas) kaip aNamų tvarkymo genas. ŠešiPagrindiniai fermento genaidalyvaujaCistanchePatvirtinimui buvo atsitiktinai parinkta polisacharido biosintezė.

QRT-PGR rezultatai buvo išreikšti kaiplog₂ (fc)ir parodė, kadDEG išraiškos modeliai skirtinguose šeimininkuose, gautuoseCistancheatitiko transkripto sekos nustatymo rezultatus:

GMPP, PFP ir UGDH buvo sureguliuoti.

LACZ buvo sureguliuotas.

Šios išvados patvirtinaDidelis transkripto duomenų patikimumas, palaikant diferencialinės genų ekspresijos analizės tikslumąCistanche Deserticola.

3 Diskusija ir išvada

Cistanche Deserticolayra daugiametis vaistinis augalasOrobanchaceaešeima. Dėl josUnikali augimo aplinkairDidelė vaistinė vertė, jis žinomas kaip"Dykumos ženšenis".JoBioaktyvūs junginiaidaugiausia apimaFeniletanoidiniai glikozidai, flavonoidai, polisacharidai ir betainas[9]. Šiuo metu šio vaistinio augalo tyrimai daugiausia dėmesio skyrėveikliosios medžiagos ir farmakologinis poveikis, kol studijosgenetinis lygislieka ribotas. Visų pirma, yranedaug pranešimųantMetabolinių skirtumų genetinė analizėįpolisacharidai, flavonoidai ir feniletanoidiniai glikozidai.

NR duomenų bazės anotacija„Unigenes“ tai nurodėCistanche Deserticola, kuristrūksta etaloninio genomo, yra labiausiai susijęsPaulonija(Scrophulariaceae), augalas su seka genomu [10]. Nustatytų anotuotų unigenų diferencinė išraiškos analizė14 089 reikšmingai diferencijuotai išreikštų genų (DEG). Tai rodo, kadnuorašaiCistanche DeserticolaparazitizavimasHaloksilono ammodendronasirAtriplex canescensParodykite reikšmingus skirtumus, greičiausiai dėlŠeimininko augalų metabolizmo pokyčiaiirRhizosferos mikrobų bendruomenės [11].

ĮKEGG duomenų bazė, 3 998 UNIGENESbuvo susieti117 metabolizmo keliai, tarp kurių1 386 laipsniaibuvo praturtinti keliais, susijusiais suPolysacharidų, riebalų rūgščių, aminorūgščių ir flavonoidų biosintezės. Šie genai dalyvauja skirtinguoseMetaboliniai produktaiCistanche Deserticolair reguliuotiPolisacharidų ir flavonoidų kaupimasis. SkirtumaiDEG sodrinimo modeliai ir išraiškos lygiai skirtinguose šeimininko augaluosevestiBiologinių funkcijų ir aktyvaus junginio metabolizmo pokyčiai [12].

Šis tyrimas nustatytas20 laipsnių, koduojančių 13 pagrindinių fermentųdalyvaujapolisacharidų biosintezėįCistanche Deserticolatranskriptas. Šie fermentai ir laipsniaiReguliuokite pagrindinius procesus sacharozės, gliukozės, fruktozės ir galaktozės polisacharidų biosintezėje. Įsu polisacharidais susiję medžiagų apykaitos keliai, įskaitantGalaktozės metabolizmasirKrakmolo ir suplanuotas metabolizmas, pagrindiniai fermentai, tokie kaipLACZ, SACA, BAM, HK, SPP ir UGDHbuvo identifikuoti.

ĮHaloksilonas-ParazitizavimasCistanche Deserticola, TheSaca, HK ir LACZ raiškos lygisbuvo reikšmingaiaukštesnisneiAtriplex-ParazitizavimasCistanche Deserticola.

Ir atvirkščiai,UGDH, GMPP ir GOL raiškos lygiaibuvo reikšmingaiaukštesnisįAtriplex-ParazitizavimasCistanche Deserticola.

Transkriptominiai tyrimai suteikia gilesnių įžvalgų apie augalų augimą, vystymąsi ir antrinę metabolitų biosintezę ir kaupimąsi[13]. Ankstesniuose tyrimuose buvo naudojama transkriptomika analizuotiPolysacharidų biosintezės keliaiįCodonopsis Pilosula, Poria Cocos, Lycium Barbarum, Dioscorea priešingta, PolyGonatum Sibiricum, PolyGonatum cyrtonema ir Dendrobium officinale[14]. Be to, transkriptominiai metodai buvo plačiai naudojami tiriant tyrimusAngliavandenių metabolizmas bulvėse, melionuose ir mullės [15-16].

Pavyzdžiui:

Ji ir kt.[17] išanalizavo koreliaciją tarppolisacharidų kaupimasis ir transkriptominės charakteristikosskirtingaiaudiniaiCodonopsis Pilosula. Jie tai radoSacharozė -1- fruktoziltransferazė ({1- sst) ir fruktan -1- egzohidrolazė ({1- feh), pagrindiniai fermentai, dalyvaujantysFruktano biosintezė, buvolabai išreikštas šaknyse, teigiama, kad šie fermentai yraPirminiai reguliatoriaiišdidelis polisacharidų kiekisCodonopsis PilosulaŠaknys, kaip patvirtina HPLC analizė.

Tao ir kt.[18] atliktasTranskripto sekos nustatymasidentifikuotiPagrindiniai fermento genaiįtakosPolysacharidų turinysiš trijų skirtingųPoligonatum rūšys (P. Kingianum, P. Sibiricum, irP. Cyrtonema). Jie tai rado-Fructofuranosidazės (SACA) raiškabuvoteigiamai koreliavosuPolysacharidų turinys, ir taiSacaakcijosstruktūriniai ir funkciniai panašumaisufruktoziltransferazės, gamindamas tai aPagrindinis faktorius, darantis įtaką polisacharidų variacijai tarp daugiakampių rūšių.

Liu ir kt.[19] kartuTranskriptomika ir metabolomikaištirti kodėltetraploidasDendrobiumas officinalasturi didesnį polisacharidų kiekį nei diploidasDendrobiumas officinalas. Jų tyrimas tai atskleidėCESA/CSL, saldžių ir BGLU genų šeimosbuvožymiai reguliuojamasįtetraploidiniai augalai, tai rodoDidelė šių DEG ekspresija padidina polisacharidų kaupimąsi.

Ma ir kt.[20] išanalizavoLąstelių sienelės polisacharidų biosintezės reguliavimo mechanizmaiįLicium barbarumnuoQinghai, Gansu ir Ningxia. Palyginti su Qinghai ir Gansu,Ningxia užaugintaL. barbarumturėjožymiai didesnis galaktozės kiekis ląstelės sienoje, greičiausiai dėlDidesnė pektato lizazės ir pektinesterazės genų ekspresija.

Lu ir kt.[21] vykdėTranskripto sekos nustatymasant trijųPoligonatum rūšys (P. Cyrtonema, P. Sibiricum, irP. Kingianum), analizuojamaPagrindiniai fermento genai polisacharidų biosintezės keliuose. Jie atpažino135 laipsniai, koduojantys 18 pagrindinių fermentų, su13 genų (įskaitant GMPP, MPI, SACA ir frukokinazės SCRK), rodantys aukščiausius ekspresijos lygius, esančius IN ekspresijos lygiuoseDaugiakampis cyrtonema.

Šis tyrimas išplečia supratimą apiePolysacharido metabolizmas parazitiniuose vaistiniuose augaluoseikiRemiantis ankstesniais skirtingų vaistinių augalų rūšių tyrimais ir jų medžiagų apykaitos keliais. Tai suteikia avertinga nuorodatolesniems tyrimamsPolisacharidų metabolizmo reguliavimo mechanizmai priklausomuose šeimininko vaistiniuose augaluose [22].

Šiuo metudidelio pralaidumo sekos tyrimaiCistanche DeserticolaTranskriptas išlieka ankstyvosiose stadijose. Šis tyrimas atliko aišsami genų ekspresijos analizėišCistanche Deserticolaparazitinė dviem skirtingais šeimininko augalais irnustatyti pagrindinių fermentų genai, dalyvaujantys polisacharidų metabolizme. Šios išvados turiSvarbios pasekmėsužNaujų augalų priimančių augalų pasirinkimas ir įvertinimasCistanche DeserticolairPateikite teorinį pagrindą tirti polisacharido biosintezės molekulinį reguliavimą ir genetinį pagerinimą, kad pagerėtųCistanche Deserticola.