Ученые расшифровали карту генома Lycium barbarum

Растение Lycium barbarum, широко известное как ягода годжи, популярно благодаря своим пектиновым полисахаридам, обладающим целым рядом полезных свойств, в том числе антиоксидантным, иммунорегулирующим и антивозрастным. Но отсутствие генетической карты Lycium barbarum затрудняло понимание синтеза и регуляторных механизмов активных компонентов, что ограничивало его применение в молекулярной селекции и биотехнологии.

Используя технологию секвенирования третьего поколения, оптическое картирование и собственную эффективную технологию трехмерного захвата генома, исследователи Института биофизики Китайской академии наук провели de novo сборку генома Lycium barbarum и идентифицировали его активные компоненты.

В ходе исследования был раскрыт полный путь биосинтеза пектиновых полисахаридов, определены ключевые ферменты и молекулы РНК, участвующие в регуляции метаболизма сахара.

Кроме этого, был выявлен ключевой ген рамнозилтрансферазы RRT3020, который значительно усиливает синтез пектиновых полисахаридов. Исследователи провели первичный анализ длинных некодирующих РНК, связанных с метаболизмом пектиновых полисахаридов, что позволило получить новое представление о регуляции генов.

Данное исследование позволило создать комплексную модель синтеза пектиновых полисахаридов в Lycium barbarum, подробно описав весь процесс от переноса сахаров до модификации полисахаридов. Результаты исследования создают важную молекулярную основу для дальнейшего развития и использования Lycium barbarum в медицине и пищевой промышленности.

Исследование нуклеотидной последовательности генома растений используют также для дифференциации видов. Во Всероссийском центре карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР») проводят исследования по расшифровке геномов инвазивных сорных растений для дальнейшей разработки специфических методов их диагностики.

Источник: Haiyan Yue et al, Enzymes Repertoires and Genomic Insights into Lycium Barbarum Pectin Polysaccharides Biosynthesis, Genomics, Proteomics & Bioinformatics (2024). DOI: 10.1093/gpbjnl/qzae079