Wetenschap
Teamrapporten over de relatie tussen de inhoud van diosgenine en brassinosteroïden in Dioscorea zingiberensis
Diosgenine, een secundaire metaboliet geïsoleerd uit de Dioscorea spp. plantenfamilie, is een onvervangbaar en ideaal uitgangsmateriaal voor de synthese van steroïde hormoongeneesmiddelen. Dioscorea zingiberensis is 's werelds meest wenselijke en belangrijke plantaardige bron van steroïde hormoongeneesmiddelen.
Brassinosteroïden zijn een belangrijke klasse van fytohormonen die in alle planten voorkomen. Diosgenine en brassinosteroïden delen vergelijkbare structuren en biosyntheseroutes, maar de regulerende netwerken van de biosynthese en het metabolisme van diosgenine en brassinosteroïden in planten zijn verschillend, wat verdere opheldering van hun relatie noodzakelijk maakt.
Een onderzoeksgroep heeft de veranderingen in het gehalte aan cholesterol, campesterol, diosgenine en brassinosteroïden in Dioscorea zingiberensis geanalyseerd door middel van massaspectrometriedetectie. De resultaten gaven aan dat er een zekere evenwichtsrelatie bestond tussen de gehalten aan diosgenine en brassinosteroïden na behandeling met respectievelijk brassinolide en brassinazol. Het werk is gepubliceerd in het tijdschrift Horticulture Research .
Door een associatieanalyse van genoombrede methylatie-, transcriptoom- en karakteristieke metabolietengegevens van Dioscorea zingiberensis kon het team een aantal genen en transcriptiefactoren identificeren die betrokken lijken te zijn bij het evenwichtsproces van diosgenine en brassinosteroïden, waaronder CAS, CYP90's en B3-ARF's.
De bevindingen suggereren dat CAS en CYP90s onderhevig kunnen zijn aan hypomethylering, wat nauw verwant lijkt te zijn aan hun hoge transcriptie. Er werd aangetoond dat CAS en CYP90's een cruciale rol spelen in de sterolhomeostase van diosgenine en brassinosteroïden. De bevindingen van deze studie leveren overtuigend bewijs voor de balans tussen diosgenine en brassinosteroïden.
Dit werk biedt een nieuw perspectief op het regulerende netwerk van de biosynthese en het metabolisme van diosgenine en brassinosteroïden, evenals een nieuw inzicht in de functie van secundaire metabolieten.