Genes diferencialmente expresados relacionados con la biosíntesis de isoflavonas en un mutante de soja revelados por un análisis transcriptómico comparativo
Autores: Kim, Jung Min; Lee, Jeong Woo; Seo, Ji Su; Ha, Bo-Keun; Kwon, Soon-Jae
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Genes diferencialmente expresados relacionados con la biosíntesis de isoflavonas en un mutante de soja revelados por un análisis transcriptómico comparativo
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Soja
Isoflavonas
Genes
Biosíntesis
Expresión
Análisis
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
Los isoflavonoides de la soja [(L.) Merr.], que son metabolitos secundarios con diversas funciones, se incluyen en alimentos, cosméticos y medicina. Sin embargo, los mecanismos moleculares que regulan la glicosilación y malonilación de los glicoconjugados de isoflavonas siguen sin estar claros. En este estudio, realizamos un análisis de RNA-seq para comparar genotipos de soja con diferentes contenidos de isoflavonas, incluyendo Danbaek y Hwanggeum (cultivares de baja isoflavona) así como DB-088 (mutante de alta isoflavona). El análisis del transcriptoma arrojó más de 278 millones de lecturas limpias, representando 39,156 transcritos. El análisis de genes expresados diferencialmente (DEGs) detectó 2654 genes regulados al alza y 1805 genes regulados a la baja entre los genotipos de baja y alta isoflavona. Las funciones putativas de estos 4459 DEGs fueron anotadas sobre la base de análisis de enriquecimiento de las vías GO y KEGG. Estos DEGs fueron analizados además para comparar los patrones de expresión de los genes involucrados en la biosíntesis de metabolitos secundarios y los genes que codifican factores de transcripción. El examen de los niveles de expresión relativa de 70 genes biosintéticos de isoflavonas reveló que los niveles de expresión de , , , y estaban significativamente regulados al alza/baja dependiendo del genotipo y la etapa de desarrollo de la semilla. Estos patrones de expresión fueron confirmados por PCR cuantitativa en tiempo real. Además, un análisis de coexpresión génica detectó interacciones potenciales proteína-proteína, sugestivas de funciones comunes. Los hallazgos del estudio proporcionan valiosas perspectivas sobre los genes estructurales responsables de la biosíntesis y acumulación de isoflavonas en las semillas de soja.
Descripción
Los isoflavonoides de la soja [(L.) Merr.], que son metabolitos secundarios con diversas funciones, se incluyen en alimentos, cosméticos y medicina. Sin embargo, los mecanismos moleculares que regulan la glicosilación y malonilación de los glicoconjugados de isoflavonas siguen sin estar claros. En este estudio, realizamos un análisis de RNA-seq para comparar genotipos de soja con diferentes contenidos de isoflavonas, incluyendo Danbaek y Hwanggeum (cultivares de baja isoflavona) así como DB-088 (mutante de alta isoflavona). El análisis del transcriptoma arrojó más de 278 millones de lecturas limpias, representando 39,156 transcritos. El análisis de genes expresados diferencialmente (DEGs) detectó 2654 genes regulados al alza y 1805 genes regulados a la baja entre los genotipos de baja y alta isoflavona. Las funciones putativas de estos 4459 DEGs fueron anotadas sobre la base de análisis de enriquecimiento de las vías GO y KEGG. Estos DEGs fueron analizados además para comparar los patrones de expresión de los genes involucrados en la biosíntesis de metabolitos secundarios y los genes que codifican factores de transcripción. El examen de los niveles de expresión relativa de 70 genes biosintéticos de isoflavonas reveló que los niveles de expresión de , , , y estaban significativamente regulados al alza/baja dependiendo del genotipo y la etapa de desarrollo de la semilla. Estos patrones de expresión fueron confirmados por PCR cuantitativa en tiempo real. Además, un análisis de coexpresión génica detectó interacciones potenciales proteína-proteína, sugestivas de funciones comunes. Los hallazgos del estudio proporcionan valiosas perspectivas sobre los genes estructurales responsables de la biosíntesis y acumulación de isoflavonas en las semillas de soja.