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染色体级别的基因组揭示了单萜吲哚生物碱生物合成的进化见解。

Chromosome-level genome unveils evolutionary insights into biosynthesis of monoterpenoid indole alkaloids.

作者信息

Chen Haixia, Sahu Sunil Kumar, Wang Shujie, Liu Jia, Yang Jinlong, Cheng Le, Chiu Tsan-Yu, Liu Huan

机构信息

State Key Laboratory of Agricultural Genomics, Key Laboratory of Genomics, Ministry of Agriculture, BGI Research, Shenzhen 518083, China.

BGI Research, Wuhan 430074, China.

出版信息

iScience. 2024 Mar 27;27(5):109599. doi: 10.1016/j.isci.2024.109599. eCollection 2024 May 17.

DOI:10.1016/j.isci.2024.109599
PMID:38646178
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11033161/
Abstract

of the Apocynaceae family is a medicinal plant with a rich source of bioactive monoterpenoid indole alkaloids (MIAs), which possess anti-cancer activity like vinca alkaloids. To gain genomic insights into MIA biosynthesis, we assembled a high-quality chromosome-level genome for using nanopore and Hi-C data. The 444.95 Mb genome contained 35,488 protein-coding genes. A total of 20 chromosomes were assembled with a scaffold N50 of 21.75 Mb. The genome contained a cluster of strictosidine synthases and tryptophan decarboxylases with synteny to other species and a saccharide-terpene cluster involved in the monoterpenoid biosynthesis pathway of the MIA upstream pathway. The multi-omics data of provide a valuable resource for understanding the evolutionary origins of MIAs and for discovering biosynthetic pathways and synthetic biology efforts for producing pharmaceutically useful alkaloids.

摘要

夹竹桃科的一种药用植物富含生物活性单萜吲哚生物碱(MIAs),这些生物碱具有类似长春花生物碱的抗癌活性。为了深入了解MIA生物合成的基因组情况,我们利用纳米孔和Hi-C数据为[植物名称]组装了一个高质量的染色体水平基因组。这个444.95 Mb的基因组包含35488个蛋白质编码基因。共组装出20条染色体,支架N50为21.75 Mb。该基因组包含一组与其他物种具有同源性的 strictosidine合成酶和色氨酸脱羧酶,以及一个参与MIA上游途径单萜生物合成途径的糖类 - 萜类簇。[植物名称]的多组学数据为理解MIAs的进化起源、发现生物合成途径以及开展合成生物学以生产药用生物碱提供了宝贵资源。

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