Modificação de metilação do DNA 5mC

Mar 24, 2024

Universidade Agrícola de Nanjing, Academia de Ciências

imagem: Níveis diferenciais de modificação de metilação em diferentes tecidos e síntese dominante de teanina mediada por DNA de 5mC em raízesVeja mais

Crédito: Pesquisa em Horticultura

Nas plantas, a metilação do DNA 5mC é uma marca epistática importante e conservada envolvendo estabilidade genômica, regulação da transcrição gênica, regulação do desenvolvimento, resposta ao estresse abiótico, síntese de metabólitos, etc. No entanto, os papéis da modificação da metilação do DNA 5mC (metilação 5mC) no crescimento da planta de chá e o desenvolvimento (na pré-colheita) e a síntese de substâncias aromatizantes na pré e pós-colheita são desconhecidos.

Este artigo foi publicado emPesquisa em Horticulturacom título:Regulação mediada pela modificação da metilação do DNA 5mC na diferenciação funcional dos tecidos e importante síntese de substâncias aromatizantes da planta do chá (Camellia sinensis L.).

Neste estudo, conduzimos, portanto, uma análise abrangente de metilação de quatro principais tecidos pré-colheita (raiz, folha, flor e fruto) e duas folhas processadas durante o processamento pós-colheita do chá oolong. Descobrimos que a metilação diferencial de 5mC entre quatro tecidos principais está intimamente relacionada à diferenciação funcional do tecido e que os genes expressos específicos do tecido responsáveis ​​por funções específicas do tecido mantêm níveis de metilação de 5mC relativamente baixos em relação aos genes expressos não específicos do tecido. É importante ressaltar que as modificações de hipometilação dos genes CsAlaDC e TS/GS nas raízes forneceram a base molecular para a síntese dominante de teanina nas raízes.

Além disso, a integração da metilação do DNA 5mC, metabolômica e transcriptômica da folha pós-colheita revelou que as alterações no conteúdo dos metabólitos de sabor durante o processamento do chá oolong estavam intimamente associadas às alterações no nível de transcrição nos genes de síntese de metabólitos correspondentes e às alterações nos níveis de transcrição desses importantes genes de síntese. foram estritamente regulados pela metilação de 5mC. Relatamos ainda que alguns genes-chave durante o processamento são regulados pela metilação de 5mC, o que pode efetivamente explicar as alterações no conteúdo de metabólitos importantes do aroma, incluindo α-farneseno, nerolidol, lipídios e substâncias gustativas como as catequinas.

No total, nossos resultados não apenas destacam os papéis principais da metilação de 5mC na importante síntese de substâncias aromatizantes na pré e pós-colheita, mas também fornecem alvos genéticos relacionados à epimutação para melhoria futura da qualidade do chá ou criação de variedades de tecidos inteiros com alto teor de teanina. .

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Referências

Autores

Weilong Kong, Qiufang Zhu, Qing Zhang, Yiwang Zhu, Jingjing Yang, Kun Chai, Wenlong Lei, Mengwei Jiang, Shengcheng Zhang, Jinke Lin e Xingtan Zhang

Afiliações

Laboratório Nacional Chave para Melhoramento de Culturas Tropicais, Filial de Shenzhen, Laboratório de Guangdong para Agricultura Moderna de Lingnan, Laboratório de Análise de Genoma do Ministério da Agricultura, Instituto de Genômica Agrícola de Shenzhen, Academia Chinesa de Ciências Agrícolas, Shenzhen, Guangzhou

SobreXingtanZhang

Xingtan Zhang é professor pesquisador e supervisor de doutorado no Instituto de Genômica Agrícola de Shenzhen (AGIS), Academia Chinesa de Ciências Agrícolas. Ele também é vice-diretor do Laboratório Nacional Chave para Melhoramento de Culturas Tropicais e ganhador do Fundo Nacional de Ciência para Jovens Acadêmicos Distintos e do Talento Principal B da Academia Chinesa de Ciências Agrícolas. (HIT) em 2009 e obteve o doutorado. em Botânica pela Universidade de Chongqing em 2015. Ele está envolvido em pesquisas sobre genômica vegetal há muito tempo e é proficiente em montagem de genoma e análise bioinformática de genomas complexos de plantas. Nos últimos cinco anos, suas realizações relevantes foram publicadas como primeiro autor ou autor correspondente (incluindo coautoria) em revistas como Cell, Nature, Nature Genetics e Nature Plants.