The root transcriptome for North American ginseng assembled and profiled across seasonal development.

Austin, R.S., Wu, D., Zhou, S., et Brown, D.C.W. (2013). « The root transcriptome for North American ginseng assembled and profiled across seasonal development. », BMC Genomics, 14(1: Article number 564), p. 1-14. doi : 10.1186/1471-2164-14-564  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Contexte : Le ginseng, dont le ginseng à cinq folioles (Panax quinquefolius L.), est l’une des plantes médicinales les plus utilisées. On croit que ses bienfaits sont dus à un ensemble diversifié de ginsénosides qui sont ses principaux composés bioactifs. Cependant, il existe peu de ressources génomiques et les particularités concernant ses diverses voies de biosynthèse demeurent mal comprises. Comme la racine est le principal tissu récolté à des fins commerciales pour ses ginsénosides, nous avons appliqué le séquençage de prochaine génération à la caractérisation et à l’assemblage du transcriptome de la racine au cours du développement saisonnier. Nous avons établi un profil plus détaillé pour les transcrits présentant une homologie avec des enzymes de la biosynthèse des ginsénosides. Résultats : Des extraits d’ARN issus d’échantillons de racines de ginseng à cinq folioles prélevés à sept stades de développement ont été soumis à 454 séquençages, filtrés à des fins de qualité et utilisés dans l’assemblage de novo d’un transcriptome collectif de référence de racines composé de 41 623 transcrits. Les opérations d’annotation au moyen de plusieurs bases de données publiques ont produit des annotations détaillées pour 34 801 (84 %) transcrits. De plus, 3 955 gènes ont été rattachés à des voies métaboliques à l’aide de la Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes. Parmi nos résultats, nous avons trouvé toutes les enzymes connues jouant un rôle dans la biosynthèse des ginsénosides clés et utilisé l’analyse de co‑expression pour mettre en évidence plusieurs séquences candidates intervenant dans les dernières étapes de la biosynthèse des ginsénosides. Les profils de transcrits donnent à penser que la biosynthèse des ginsénosides se fait à des stades distincts du développement. Conclusion : L’assemblage produit fournit une référence exhaustive annotée pour de futures études transcriptomiques du ginseng à cinq folioles. Un ensemble de gènes putatifs associés à la biosynthèse des ginsénosides ont été mis en évidence et des gènes candidats ont été prédits pour les étapes en aval moins bien comprises de la biosynthèse. D’après les profils d’expression des transcrits déterminés durant le développement saisonnier, il semble qu’il y ait une biosynthèse primaire des ginsénosides de type dammarane juste avant la sénescence de la plante et une production secondaire de ginsénosides tout le long du développement. Les données de l’étude fournissent des ressources utiles pour la conduite de futurs travaux de recherche sur la biosynthèse des ginsénosides chez cette importante plante médicinale.

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