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Análisis transcriptómico de las diferencias de temperatura diurnas revela la respuesta de la red de regulación génica a la acumulación de ingredientes bioactivos de cuerpos similares a protocormos en

Autores: Chen, Qingqing; Zhang, Chunyu; Chen, Yukun; Wang, Congqiao; Lai, Zhongxiong

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Análisis transcriptómico de las diferencias de temperatura diurnas revela la respuesta de la red de regulación génica a la acumulación de ingredientes bioactivos de cuerpos similares a protocormos en


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Hierbas medicinales chinas tradicionales
Diferencia de temperatura diurna
Análisis del transcriptoma
Genes expresados diferencialmente
Genes metabólicos
Vías de estrés abiótico

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 13

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Kimura et Migo es una de las hierbas medicinales chinas tradicionales más importantes, celebrada por sus abundantes ingredientes bioactivos. Este estudio demostró que la diferencia de temperatura diurna (DIF) (T1: 13/13 gradosC, T2: 25/13 gradosC y T3: 25/25 gradosC) fue más favorable para un alto contenido de clorofila, un aumento de polisacáridos y un contenido total de flavonoides en PLBs en comparación con tratamientos de temperatura constante. El análisis del transcriptoma reveló 4251, 4404 y 4536 genes expresados diferencialmente (DEGs) en tres comparaciones diferentes (A: 25/13 gradosC vs. 13/13 gradosC, B: 13/13 gradosC vs. 25/25 gradosC y C: 25/13 gradosC vs. 25/25 gradosC, respectivamente). Los DEGs correspondientes regulados al alza/baja fueron 1562/2689, 2825/1579 y 2310/2226, respectivamente. Los análisis de enriquecimiento de GO y KEGG de los DEGs mostraron que las vías de biosíntesis de metabolitos secundarios, biosíntesis de carotenoides y biosíntesis de flavonoides estaban enriquecidas en el top 20; un análisis adicional de las vías de metabolismo de azúcares y flavonoides en PLBs reveló que el DIF llevó a una expresión génica diferencial en las enzimas vinculadas al metabolismo de azúcares, así como al metabolismo de flavonoides. Se identificaron ciertos genes metabólicos clave relacionados con la acumulación de ingredientes, incluidos aquellos involucrados en el metabolismo de polisacáridos y en el metabolismo de flavonoides. Por lo tanto, estos hallazgos indicaron que estos genes pueden desempeñar un papel importante en la red reguladora del DIF en los metabolitos funcionales de PLBs. En una anotación de MapMan de las vías de estrés abiótico, los DEGs con cambios significativos en sus niveles de expresión se concentraron principalmente en las vías de estrés térmico, incluidas las proteínas de choque térmico (HSPs) y los factores de transcripción de choque térmico (HSFs). En particular, los niveles de expresión de ciertos genes aumentaron significativamente bajo el tratamiento DIF, lo que sugiere que estos genes pueden responder al DIF. Además, pueden ser utilizados como genes candidatos para estudiar el efecto del DIF en los PLBs. Los resultados de nuestro análisis de qPCR son consistentes con los del análisis de expresión del transcriptoma, lo que indica la fiabilidad de la secuenciación. Los resultados de este estudio revelaron el mecanismo transcriptómico del DIF sobre la acumulación de los componentes metabólicos funcionales. Además, también proporcionan una base teórica importante para mejorar la calidad de los productos a través del DIF en la producción.

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