Pati 2 RNA-Seq PART 2Based De Novo Transcriptome Assembly And Gene Discovery Of Cistanche Deserticola Fleshy Stem

KLIKE LA POU PATI 1

Plis enfòmasyon tanpri kontakte:Joanna.jia@wecistanche.com

Diskisyon

Nan dènye ane yo, jenomik plant te devlope rapidman ak aplikasyon teknoloji sekans pwochen jenerasyon, pandan ke kèk kalite rechèch yo te konsantre sou jenomik plant medsin dezè [57]. Li nesesè ijan pou fè rechèch jenomik oswa transkriptomik pou konprann adaptasyon li nan anviwònman sechrès ak salinite ak chemen biosentèz pi gwo konpozan bioaktif yo. Dekouvèt transcriptome de novo pou kèk plant medsin,

Cistancheekstrè gen anpil efè

tankou Panax ginseng [58], Ginkgo biloba [59] ak Glycyrrhiza uralensis [60] yo te premye eksplwate lè l sèvi avèk Roche 454 platfòm pou longè li long li. Akòz kapasite asanble efikas ak lekti kout, espesyalman lekti ki avantaje nan fen pè [23, 61], sekans ak asanblaj transcriptome ki baze sou Illumina yo te itilize anpil tou pou modèl [20, 22, 62-64] ak ki pa modèl. òganis [17, 19, 21, 65, 66]. Nan etid prezan an, nou te pwodwi apeprè 8G nan 101 bp pè-fen lekti ak pwodwi pi long sekans unigene ak yon longè mwayèn 725 bp. Gwo echèl done transcriptom espesifik tij yo ta ka bay done referans itil epi yo dwe itilize pou m 'metabol segondè nan eleman byoaktif nanC. deserticola. Gen 81.62 pousan nan total lekti anvan tout koreksyon yo te pase filtè bon jan kalite sevè (ki gen ladan taye adaptè ak bon jan kalite lekti jete) anvan asanble, ki sijere bon jan kalite a nan done sekans nou yo, ak nan ki 82.08 pousan nan lekti yo bon jan kalite yo te itil. pou rasanble. Lòt lekti ki echwe pou pou itilize pou rasanble ka soti nan erè sekans [67], paramèt asanble [23] et al. Lekti bon jan kalite ki pa itilize yo te rete itil pou amelyore asanblaj de novo ansanm ak lekti ki pi long nan yon lòt platfòm (tankou Roche 454) alavni.

Cistanchedeserticola gen anpil efè

Yon gwo kantite relve nòt reyini (30,098) te montre resanblans sekans segondè yo konnen jèn nan baz done piblik, ki sijere ke done Illumina ki baze sou fen pè nou an kouvri yon fraksyon sibstansyèl nan relve nòt nan.C. deserticola. Transkripsyon ki pa gen okenn frape BLAST yo ka akòz rejyon 3' oswa 5' ki pa tradui, RNA ki pa kode [23], oswa nouvo sekans jèn nan.C. deserticola.Transkripsyon eksprime yo te anote nan yon pakèt kategori GO ak chemen KEGG (Tablo 3 ak 4), kote anpil transkripsyon yo te asiyen nan chemen segondè ki gen rapò ak metabolis. Kòm nou konnen, phenylpropanoid ka fonksyone kòm konpoze antimikwòb endizibl ak gwo saluter pou yon vi anba tè [1], epi tou li aji kòm yon molekil siyal nan entèraksyon plant-mikwòb san konte pou sèvis piblik li yo medsin [68, 69]. Terpenoid yo itilize pou byosentèz konpozan bioaktif (tankou 6- deoxycatalpol) [70]. Nou te jwenn jèn ki enplike nan phenylpropanoid ak tèrpenoid zo rèldo biosentèz chemen yo te trè abondan nan.C. deserticola. Sa ki pi enpòtan, dekouvèt chemen ki byen reprezante nan biosentèz lignin (figi 3) endike pwosesis metabolik aktif lignin nanC. deserticolatij. Tout jèn anzim li te ye ki enplike nan byosentèz lignin (figi 3) te detekte eksprime, ak kat anzim kle ki gen ladan PAL, CCR, HCT, ak F5H te gen pi ba abondans ekspresyon (FPKM 26.47, 3.89, 3.4, ak 3.83, respektivman) konpare ak lòt jèn anzim (Tablo 6). Si wi ou non chanjman nan ekspresyon nan twa jèn sa yo ta ka enfliyanse pwodiksyon lignin nan C. deserticola merite pou plis etid. PAL se yon anzim kle nan biosentèz lignin epi li patisipe tou nan byosentèz fenilpropanoid, resveratrol, flavonoid, ak kumarin [71-74]. Nou detekte kat jèn PAL diferan nanC. deserticola lagenòm (S2 Fig) ki te konyensidans ak PAL sa a te kode pa yon ti fanmi multigene [39, 43, 45-49] ak plis pwouve ke li ka jwe wòl enpòtan nan flux kabòn metabolik.

PhG se prensipal engredyan aktif nanC. deserticola. Jèn ki enplike nan byosentèz phenylethanol yo enpòtan pou bon jan kalite aC. deserticola. Nou dedwi de wout byosentèz diferan nan feniletanòl ak 17 jèn anzim ki enplike nan byosentèz PhG nanC. deserticolatij. Pwosesis posib pòs-kafeik / ferulik asid (figi 3) yo te tou dedwi pou premye fwa ki baze sou yon fòmil estriktirèl nan entèmedyè ak pwopriyete katalitik nan anzim korespondan, nan ki asid kafeik / ferulik ta dwe premye soksid nan phenylpyruvate derive; Lè sa a, gwoup karboksil la te prive pa decarboxylases; finalman, gwoup aldehyde te konvèti tounen nan gwoup alkòl pa dehydrogenase. Sa a se premye aplikasyon teknoloji sekans Illumina pè-fen pou mennen ankèt sou tout transcriptom laC. deserticolaepi rasanble lekti RNA-seq san yon genòm referans. Etid sa a pral bay resous itil ak sekans jèn pou jenomik fonksyonèl ak rechèch proteomik sou C. deserticola alavni.

Cistanchetubulosa gen anpil efè

Konklizyon

Nan etid sa a, nou profile transcriptome nanC. deserticolatij ki baze sou done sekans segondè-debi, idantifye jèn ki enplike nan chemen biosentèz nan lignin, epi tou li dedwi potansyèl chemen biosentèz PhGs la pou premye fwa, ki pral sètènman akselere konpreyansyon yo genyen sou pwosesis yo anbigwi fizyolojik ak gwo valè medsin nan nivo molekilè. . Jiska kounye a, sa a se premye tantativ pou rasanble de novo tout transcriptom nanC. deserticolatij ak detekte chemen biosentèz konpozan medsin lè l sèvi avèk seri done sekans ki baze sou Illumina. Etid nou an ka ankouraje devlopman nan medikaman natirèl ak seleksyon an nan cultivar ak karakteristik medsin.

Enfòmasyon Sipò

S1 Fig. Korelasyon ant done ekspresyon RNA-seq de replikeC. deserticolaechantiyon. Konte lekti nòmalize de kopi (2013-echantiyon ane ak 2014-echantiyon ane) yo te trase, epi gwo korelasyon te montre repwodiksyon done RNA-seq nou yo.

(TIF)

S2 Fig. Analiz filogenetik jèn PAL nanC. deserticola. Distans filojenetik ant jèn PAL li te ye ak reyini sekans potansyèl PAL nan C. deserticola.

(TIF)

S1 Dataset. Tout sekans primè pou 10 jèn chwazi ki gen rapò ak chemen biosentèz lignin yo.

(XLSX)

S2 Dataset. Tout transkripsyon eksprime ak anotasyon nan reyiniC. deserticolatij transcriptome.

(XLSX)

S3 Dataset. GO anotasyon tout transkripsyon eksprime yo nanC. deserticolatij transcriptome.

(XLSX)

S4 Dataset. Anòt chemen KEGG nan tout transkripsyon eksprime ak ORF prevwa nan

C. deserticolatij transcriptome.

(XLSX)

S5 Dataset. Siyifikativman chanje chemen KEGG antC. deserticolaak diri (tisi nan callus ak fèy).

(XLSX)

Cistancheekstrè gen anpil efè

Rekonesans

Otè yo ta renmen remèsye Dongmei Tian pou ede nan analiz done sekans.

Kontribisyon otè

Vin ansent ak fèt eksperyans yo: SS YL XW. Fè eksperyans yo: YL XW TC MSGS. Analize done yo: YL XW TC. Kontribye reyaktif/materyèl/zouti analiz: FY CL QT. Ekri papye a: YL XW SS. Revize maniskri a: SH JY.

Referans

1. Li X, Zhang TC, Qiao Q, Ren ZM, Zhao JY, Yonezawa T, et al. (2013) Ranpli sekans klowoplast jenom Holoparasite Cistanche deserticola (Orobanchaceae) revele pèt jen ak transfè jen orizontal soti nan Haloxylon ammodendron lame li yo (Chenopodiaceae). PLoS ONE 8: e58747. doi: 10.1371/journal.pone.0058747 PMID: 23554920

2. Cheng XY, Zhou HY, Cui X, Ni W ak Liu CZ (2006) Amelyorasyon nan biosentèz glikozid phenylethanoid nan kilti sispansyon selil Cistanche deserticola pa elisitè chitosan. Journal of Biotechnologie 121: 253-260. PMID: 16143416

3. Song J, Feng GU, Tian CY ak Zhang FS (2005) Estrateji pou adaptasyon Suaeda phytophthora, Haloxylon ammodendron ak Haloxylon persicum nan yon anviwònman saline pandan etap jèminasyon grenn. Annals of Botany 96: 399–405. PMID: 16002418

4. Tu PF, He YP and Lou ZC (1994) Herbalogical Studies onRou Cong Rong(Herba Cistanchis). Lachin Akademik Journal 19: 1–5.

5. Tu PF, He YP ak Lou ZC (1994) Sondaj ak Pwoteksyon Resous Medsin nan Desertliving Cistanche (Cistanche deserticola). Lachin Akademik Journal 25: 205-208.