Diosgenin, en sekundär metabolit isolerad från Dioscorea spp. växtfamiljen, är ett oersättligt och idealiskt utgångsmaterial för syntes av steroidhormonläkemedel. Dioscorea zingiberensis är världens mest önskvärda och viktigaste växtkälla för steroidhormonläkemedel.
Brassinosteroider är en viktig klass av fytohormoner som finns i alla växter. Diosgenin och brassinosteroider delar liknande strukturer och biosyntetiska vägar, men de reglerande nätverken av biosyntes och metabolism av diosgenin och brassinosteroider i växter är olika, vilket kräver ytterligare klargörande av deras förhållande.
En forskargrupp har analyserat förändringarna i innehållet av kolesterol, campesterol, diosgenin och brassinosteroider i Dioscorea zingiberensis genom masspektrometridetektion. Resultaten tydde på att det fanns ett visst jämviktssamband mellan innehållet av diosgenin och brassinosteroider efter behandling med brassinolid respektive brassinazol. Arbetet är publicerat i tidskriften Horticulture Research .
Genom en associationsanalys av genomomfattande metylering, transkriptom och karakteristiska metabolitdata från Dioscorea zingiberensis kunde teamet identifiera ett antal gener och transkriptionsfaktorer som verkar vara involverade i balansprocessen av diosgenin och brassinosteroider inklusive CAS, CYP90s och B3-ARFs.
Fynden tyder på att CAS och CYP90 kan vara föremål för hypometylering, vilket verkar vara nära relaterat till deras höga transkription. Det visades att CAS och CYP90 spelar en avgörande roll i sterolhomeostasen av diosgenin och brassinosteroider. Resultaten av denna studie ger övertygande bevis för balansen mellan diosgenin och brassinosteroider.
Detta arbete erbjuder ett nytt perspektiv på det regulatoriska nätverket av biosyntes och metabolism av diosgenin och brassinosteroider, samt en ny insikt om funktionen hos sekundära metaboliter.
Mer information: Zihao Li et al, Genomomfattande metylering, transkriptom och karakteristiska metaboliter avslöjar balansen mellan diosgenin och brassinosteroider i Dioscorea zingiberensis, Horticulture Research (2024). DOI:10.1093/hr/uhae056
Journalinformation: Trgårdsbruksforskning
Tillhandahålls av NanJing Agricultural University
