Учёные расшифровали геномную карту Lycium barbarum
Lycium barbarum, широко известный как ягода годжи, славится своими пектиновыми полисахаридами (LBPPs), обладающими антиоксидантным, иммунорегулирующим и антивозрастным действием. Однако отсутствие генетической карты этого растения мешало понять механизмы синтеза и регуляции его активных компонентов, что ограничивало применение в молекулярной селекции и биотехнологии.
Исследовательская группа под руководством профессоров Чэнь Жуньшэна и Чэнь Чана из Института биофизики Китайской академии наук расшифровала геномную карту Lycium barbarum и идентифицировала его активные компоненты. Результаты опубликованы в журнале Genomics, Proteomics & Bioinformatics.
Ключевые достижения исследования:
- Полная сборка генома: Используя технологии секвенирования третьего поколения, оптического картирования и собственную технологию захвата трёхмерного генома, учёные выполнили de novo сборку генома, преодолев проблемы высокой гетерозиготности и повторяемости.
- Расшифровка пути синтеза LBPPs: Впервые раскрыт полный биосинтетический путь пектиновых полисахаридов. Определены ключевые ферменты и РНК, участвующие в регуляции метаболизма сахаров.
- Роль генных библиотек: Выяснена критическая роль
библиотеки генов полисахарид-активных ферментов CAZymes
в синтезе LBPPs, с фокусом на трёх процессах:
- Накопление и расширение скелета LBPPs (гены RRTs).
- Синтез боковых цепей (гены GAUTs).
- Модификация цепей (гены PAEs).
- Ключевой ген: Идентифицирован ключевой ген рамнозилтрансферазы RRT3020, который значительно усиливает производство LBPPs.
- Анализ регуляции: Проведён предварительный анализ длинных некодирующих РНК (lncRNAs), связанных с метаболизмом LBPPs, что даёт новое понимание регуляции генов.
Исследование создало комплексную модель синтеза пектиновых полисахаридов в Lycium barbarum, детализируя весь процесс от транспорта сахаров до модификации полисахаридов. Эти результаты предоставляют важную молекулярную основу для дальнейшего развития и использования растения в медицинских и пищевых целях.