_ Deblocarea secretelor producției de artemisinin în Artemisia annua: Rolul variațiilor genelor asemănătoare DBR2

Artemisia annua este singura sursă vegetală cunoscută de artemisinine antimalarice puternice, iar chemotipurile sale sunt clasificate ca producătoare de artemisinină scăzută și ridicată (LAP și HAP). Cu toate acestea, diferitele mecanisme de producere a artemisininei de către aceste două chemotipuri nu sunt încă pe deplin înțelese.

În ciuda progreselor înregistrate în identificarea enzimelor cheie și a factorilor de transcripție, mecanismele precise care conduc la variabilitatea conținutului de artemisinină rămân neclare, subliniind importanța. de cercetări ulterioare pentru a îmbunătăți producția și a satisface nevoile globale.

În august 2023, Horticulture Research a publicat un studiu intitulat „Variațiile promotoare ale DBR2-like afectează producția de artemisinină în diferite chemotipuri de Artemisia annua.”

În acest studiu, diferențele în biosinteza artemisininei dintre chemotipul LAP JL și chimiotipul HAP HAN al Artemisia annua au fost comparate sistematic prin analize cuprinzătoare ale resecvențializării genomului, metabolomice și date transcriptomice. Analiza metaboliților dezvăluie că HAN a acumulat semnificativ mai multe sesquiterpene și compuși legați de artemisinina decât JL.

Această analiză a arătat că gena DBR2-Like (DBR2L) a fost foarte omoloagă cu gena DBR2 și s-a speculat că este implicată în artemisinină. biosinteza. Resecvențierea ulterioară a genomului a evidențiat variații considerabile de secvență în promotorul DBR2L în diferite soiuri de A. annua, care au fost clasificate în trei tipuri distincte.

În plus, regiunea de bază (-625 la 0) a promotorului DBR2L a fost au fost identificați și au fost analizați factorii de transcripție candidați implicați în reglarea DBR2L. Variațiile promotorului DBR2L afectează nivelurile de expresie ale acestuia, ceea ce poate duce la producție diferită de artemisinină la soiurile de Artemisia annua.

Analizele metabolomice și transcriptomice au susținut în continuare aceste constatări, ilustrând o acumulare mai mare de sesquiterpene în HAN în comparație cu JL. și identificarea diferențelor semnificative în expresia genelor implicate în biosinteza coloanului terpenoid și sinteza sesquiterpenelor.

În mod deosebit, s-a constatat că gena DBR2L este foarte exprimată în HAN, iar testele funcționale au confirmat rolul său în transformarea aldehidei artemisinice în aldehida dihidroartemisinică, asemănătoare cu activitatea DBR2. Acest nivel ridicat de expresie al DBR2L în HAN se corelează cu producția crescută de artemisinină a chimiotipului.

Luate împreună, aceste descoperiri subliniază interacțiunea complexă dintre factorii genetici și metabolici care stau la baza biosintezei artemisininei în A. annua și oferă noi perspective asupra mecanismele care stau la baza diferențelor de producție de artemisinină dintre chemotipurile LAP și HAP ale Artemisia annua și vor contribui la creșterea producției de artemisinină.

(Fluierul)