La regulación a la baja mediada por CRISPRi del gen Cinnamate-4-Hidroxilasa (C4H) mejora la biosíntesis de flavonoides en
Autores: Karlson, Chou Khai Soong; Mohd Noor, Siti Nurfadhlina; Khalid, Norzulaani; Tan, Boon Chin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
La regulación a la baja mediada por CRISPRi del gen Cinnamate-4-Hidroxilasa (C4H) mejora la biosíntesis de flavonoides en
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Flavonoides
CRISPRi
Vía biosintética
Silenciamiento génico
Ingeniería metabólica
Potencial terapéutico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Los flavonoides son una clase importante de compuestos naturales presentes en las plantas. Sin embargo, a pesar de las diversas actividades biológicas y el potencial terapéutico conocidos, la baja abundancia de flavonoides en la naturaleza limita su desarrollo para aplicaciones industriales. En este estudio, nuestro objetivo fue aumentar la producción de flavonoides silenciando la cinamato-4-hidroxilasa (C4H), una enzima involucrada en el punto de ramificación de la vía biosintética de los flavonoides, utilizando el enfoque de interferencia de repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente espaciadas (CRISPRi). Diseñamos tres sgRNAs dirigidos a la región del promotor y los clonamos en un constructo de CRISPRi. Después de ser introducidas en un cultivo de células en suspensión, se tomaron muestras de las células transformadas para análisis de qPCR y cromatografía líquida-espectrometría de masas. Dieciséis de 21 líneas celulares mostraron PCR positiva, confirmando la presencia del transgen CRISPRi. El transcript en las células transgénicas fue 0.44 veces menor que en el tipo salvaje. En contraste, los genes relacionados con flavonoides en las otras vías de ramificación, como y, en las células silenciadas mostraron una mayor expresión que el tipo salvaje. La regulación al alza de estos genes aumentó sus respectivos productos, incluyendo pinostrobina, naringenina y ácido clorogénico. Este estudio proporciona información valiosa para el futuro desarrollo de ingeniería metabólica basada en CRISPRi para suprimir genes objetivo en plantas.
Descripción
Los flavonoides son una clase importante de compuestos naturales presentes en las plantas. Sin embargo, a pesar de las diversas actividades biológicas y el potencial terapéutico conocidos, la baja abundancia de flavonoides en la naturaleza limita su desarrollo para aplicaciones industriales. En este estudio, nuestro objetivo fue aumentar la producción de flavonoides silenciando la cinamato-4-hidroxilasa (C4H), una enzima involucrada en el punto de ramificación de la vía biosintética de los flavonoides, utilizando el enfoque de interferencia de repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente espaciadas (CRISPRi). Diseñamos tres sgRNAs dirigidos a la región del promotor y los clonamos en un constructo de CRISPRi. Después de ser introducidas en un cultivo de células en suspensión, se tomaron muestras de las células transformadas para análisis de qPCR y cromatografía líquida-espectrometría de masas. Dieciséis de 21 líneas celulares mostraron PCR positiva, confirmando la presencia del transgen CRISPRi. El transcript en las células transgénicas fue 0.44 veces menor que en el tipo salvaje. En contraste, los genes relacionados con flavonoides en las otras vías de ramificación, como y, en las células silenciadas mostraron una mayor expresión que el tipo salvaje. La regulación al alza de estos genes aumentó sus respectivos productos, incluyendo pinostrobina, naringenina y ácido clorogénico. Este estudio proporciona información valiosa para el futuro desarrollo de ingeniería metabólica basada en CRISPRi para suprimir genes objetivo en plantas.