Goloparazit Cistanche Tubulosa (Orobanchaceae) o'simligining plastomasida keng gen yo'qotilishi

Wanqi Xu, Xaimei Chen, Lixia Tian, ​​Mei Jiang, Qiaoqiao Yang, Liqiang Vang, Bashir Ahmad va Liang Huang

Ushbu maqolani keltirish uchun: Wanqi Xu, Xaimei Chen, Lixia Tian, ​​Mei Jiang, Qiaoqiao Yang, Liqiang Vang,

Wanqi Xuam, Xaimei Chenam, Lixia Tiana, Mei Jianga, Qiaoqiao Yanga, Liqiang Wanga, Bashir Ahmadb va LinFang Huanga

Ta'lim vazirligidan an'anaviy xitoy tibbiyoti resurslarini himoya qilish bo'yicha aKey tadqiqot laboratoriyasi, Xitoy tibbiyoti resursining muhandislik tadqiqot markazi, an'anaviy xitoy tabobati milliy boshqarmasi, dorivor o'simliklarni rivojlantirish instituti, Xitoy tibbiyot fanlari akademiyasi, Pekin ittifoqi tibbiyot kolleji, Pekin, Xitoy; Biotexnologiya va mikrobiologiya uchun yaxshiroq, Peshovar universiteti, Peshovar, Pokiston

ANTRACT

Parazit o'simliklarning plastomalarida fotosintetik genlarning keng yo'qolishi va tez evolyutsiya tezligi sodir bo'ladi. Goloparazit o'simlikCistanche tubulosaOrobanchaceae o'simligi qurg'oqchil hududlarda tarqalgan muhim dorivor manba hisoblanadi. Ushbu tadqiqotda to'liq plastomC. tubulosaketma-ketlashtirilgan, yig'ilgan va tahlil qilingan. ning umumiy plastomasiC. tubulosauzunligi 75 375 bp bo'lib, bir juft teskari takroriy (IRs, 6,593 bp), katta bitta nusxali hudud (LSC, 32,470 bp) va kichik bir nusxali hududdan (SSC, 29,719 bp) iborat. Unda 24 ta buzilmagan protein kodlovchi gen, to'qqizta psevdogen va 44 ta etishmayotgan gen mavjud edi. Bundan tashqari, fotosintez va energiya ishlab chiqarish bilan bog'liq bo'lgan barcha protein kodlovchi genlar psevdogenizatsiya qilingan yoki yo'qolgan. To'rt rRNK geni va 24 tRNK geni buzilmagan, beshta tRNK geni esa etishmayotgan edi. Filogenetik daraxt shuni ko'rsatdiC. tubulosaC. phelypaea bilan chambarchas bog'liq edi. Bizning natijalarimiz parazit o'simliklarning plastom tuzilishi, tasnifi va evolyutsiyasini tushunishni yaxshilashi mumkin.

Qo'shimcha ma'lumot olish uchun quyidagi manzilga murojaat qiling:Joanna.jia@wecistanche.com

Cistanche deserticola juda ko'p effektlarga ega, ko'proq bilish uchun shu yerni bosing

Orobanchaceae - bu parazit bo'lmagan, yarimparazit va holoparazit o'simliklardan tashkil topgan barcha darajadagi o'sish xususiyatiga ega o'simliklarni o'z ichiga olgan maxsus oila (Xi va boshq. 2013).Cistanchetubulosa, Orobanchaceae oilasining holoparazit o'simligi, o'z egalarining ildizlaridan suv va organik va noorganik ozuqani o'zlashtiradi.Cistanche tubulosaan'anaviy ravishda oziqlantiruvchi o'tlar sifatida ishlatiladi. C. tubulosa dan ko'plab birikmalar ajratilgan, jumladan, feniletanoid glikozidlar, uglevodlar, lignanlar, iridoidlar,echinacoside, verbascoside, xlorogen kislota, akteozid va luteoliz (Yong va Peng-Fei 2009; Fu va boshq. 2018; Gao va boshq. 2019). Ushbu izolyatsiya qilingan birikmalar neyroprotektiv, immunomodulyatsion, qarishga qarshi, yallig'lanishga qarshi, osteoporozga qarshi, gepatoprotektiv, oksidlanishga qarshi, bakteriyaga qarshi, o'smalarga qarshi va glyukoza bardoshliligini yaxshilaydigan ko'plab farmakologik ta'sir ko'rsatdi. Morikava va boshq. 2019). Milliy biotexnologiyalar ma'lumotlar bazasidan olish mumkin bo'lgan avtotrof organizmlarning 3000 dan ortiq plastomlari bilan solishtirganda, parazit o'simliklar plastomasidan olingan ma'lumotlar cheklangan. Genlarni yo'qotish xususiyatini tasvirlash va umumiy evolyutsiya jarayoniga yangi tushunchalar berish uchun biz C. tubulosa plastomini tahlil qildik.

Cistanchedeserticolaga juda ko'p ta'sir ko'rsatadiimmunitetga egatizimi

ning yangi barglariC. tubulosaXotan prefekturasidan (Sinjon-Uygʻur avtonom viloyati), Xitoydan (78○1203600E, 36○1901200N) yigʻilgan. Vaucher namunalari XJ20170502 kirish raqamlari bilan Xitoy Tibbiyot fanlari akademiyasi, Pekin Ittifoqi tibbiyot kolleji (IMD) Dorivor o'simliklarni rivojlantirish instituti gerbariysida saqlangan. Taxminan 500 ng DNK hajmi 400 bp bo'lgan va HiSeq 4000 platformasi uchun ishlab chiqaruvchining ko'rsatmalariga muvofiq ketma-ketlashtirilgan kutubxonani qurish uchun ishlatilgan. Toza juftlangan o'qishlar GenBank ma'lumotlar bazasida qayd etilgan o'simliklarning barcha plastomalariga qarshi BLASTn yordamida 1e - 5 qiymati bilan filtrlangan. Olingan o'qishlar SPAde (v. 3.10.1) yordamida yig'ilgan (Bankevich va boshq. 2012). Chegara hududi chegara hududini qamrab oluvchi primer juftlari yordamida tekshirildi, so'ngra hududlarning PCR kuchaytirilishi va PCR ishlab chiqarishning Sanger ketma-ketligi. Genlar CpGAVAS2 veb-xizmati (Shi va boshq. 2019) yordamida izohlangan va Apollon genom muharriri yordamida qo'lda tahrirlangan (Lyuis va boshq. 2002). Plastomning doira xaritasi OrganellarGenomeDRAW (Lohse va boshq. 2013) yordamida yaratilgan va GC tarkibi CGView Server (Grant and Stothard 2008) yordamida tahlil qilingan. ning parazit bo'lmagan o'simlikiga nisbatan

Akteozidichidacistanchetubulosa salomatligifoyda

Orobanchaceae Rehmannia glutinosa (NC{0}}), ma'lum protein kodlovchi genlarga o'xshash, lekin kesilgan yoki bir yoki bir nechta ramka o'zgarishi mutatsiyalarini o'z ichiga olgan genlar psevdogenlar sifatida tasniflangan (Cusimano va Wicke 2016; Xi va boshq. 2013). Genom yig'ilishi va izohlash natijalari MN614130 kirish raqamlari bilan GenBankga saqlangan.

ning plastomasiC. tubulosauzunligi 75 375 bp edi va LSC (32 470 bp) va SSC (29 719 bp) mintaqasi bilan ajratilgan bir juft IR (6593 bp) ni o'z ichiga olgan tipik to'rt tomonlama tuzilmani ko'rsatdi. Umumiy GC kontenti 34,95 foizni tashkil etdi va SSC mintaqasi IR (33,22 foiz ) va LSC (32,{14}} foiz ) hududga qaraganda yuqoriroq GC tarkibiga ega (38,00 foiz). ning plastomasiC. tubulosa27 ta buzilmagan protein kodlovchi genni saqlab qoldi, to'qqiz gen psevdogenga aylandi va 44 gen butunlay yo'q edi. Fotosintetik oqsillarni kodlash bilan bog'liq barcha genlar psevdogenizatsiya qilingan yoki yo'qolgan, bu C. tubulosa ning holoparazitik turmush tarzini qo'llab-quvvatlaydi. Barcha to'rt rRNK SSC mintaqasida universal tarzda lokalizatsiya qilingan. Jami 24 tRNK qolgan va evolyutsiya davomida beshtagacha tRNK yo'qolgan.

ning filogenetik holatini tahlil qilishC. tubulosaOrobanchaceae oilasida molekulyar evolyutsiya daraxti 36 turdan foydalangan holda qurilgan. O'n ikkita umumiy protein ketma-ketligi ClustalW dasturi yordamida birlashtirildi va hizalandi (Tompson va boshq. 2002). Filogenetik daraxt tasodifiy tezlashtirilgan maksimal ehtimollik (RAxML) dasturi (Stamatakis 2014) va ML yordamida yaratilgan.

usuli, tashqi guruh sifatida Arabidopsis thaliana va Nicotiana tabacum. Filogenetik daraxt buni ko'rsatdiC. tubulosava C. phelypaea birgalikda guruhlangan (1-rasm).

Cistanchedeserticolaga juda ko'p ta'sir ko'rsatadibuyrakkasallik

Oshkor qilish bayonoti

Muallif(lar) tomonidan potentsial manfaatlar to'qnashuvi haqida xabar berilmagan.

Moliyalashtirish

Bu ish Xitoyning Milliy tabiiy fanlar fondi [81473315, U1812403-1-1], Xitoyning Fan va texnologiya fundamental resurslarini oʻrganish boʻyicha milliy dasturi [2018FY100701] va Tibbiyot fanlari boʻyicha CAMS innovatsion fondi [{{4}] tomonidan qoʻllab-quvvatlandi. }I2M-3-015], ularni minnatdorchilik bilan qabul qilamiz.

Ma'lumotlar mavjudligi to'g'risidagi bayonot

Ushbu tadqiqot natijalarini tasdiqlovchi ma'lumotlar MN614130 kirish raqamlari bilan GenBankda saqlanadi. https://www.ncbi.nlm. nih.gov/nuccore/MN614130.1/.

Ma'lumotnomalar

Bankevich A, Nurk S, Antipov D, Gurevich AA, Dvorkin M, Kulikov AS, Lesin VM, Nikolenko SI, Pham S, Prjibelski AD va boshqalar. 2012. SPAdes: yangi genom yig'ish algoritmi va uni bitta hujayrali ketma-ketlikda qo'llash. J Comput Biol. 19(5):455–477.

MITOXONDRIAL DNK B QISM 2681

Cusimano N, Wicke S. 2016. Yashil bo'lmagan Orobanchaceae da plastid genomini kamaytirish paytida hujayra ichidagi genlarni massiv o'tkazish. Yangi fitol. 210(2):680–693.

Fu Z, Fan X, Vang X, Gao X. 2018. Cistanches Herba: uning kimyosi, farmakologiyasi va farmakokinetik xususiyatlariga umumiy nuqtai. J Etnofarmakol. 219:233–247.

Gao Y, Guo LN, Ma SC, Liu J, Zheng J, Zan K. 2019. UPLC o'ziga xos xromatogrammasiga asoslangan uchta Cistanche turini qiyosiy tadqiqotlar va asosiy komponentlarni aniqlash. Zhongguo Zhong Yao Za Zhi. 44(17):3749–3757.

Grant JR, Stothard P. 2008. CGView Server: aylana genomlari uchun qiyosiy genomika vositasi. Nuklein kislotalari Res. 36 (Veb-server): W181–W184.

Lewis SE, Searle SMJ, Harris N, Gibson M, Iyer V, Richter J, Wiel C, Bayraktaroglu L, Birney E, Crosby MA va boshqalar. 2002. Apollon: ketma-ketlik izohi muharriri. Genom Biol. 3(12): RESEARCH0082.

Lohse M, Drechsel O, Kahlau S, Bock R. 2013. OrganellarGenomeDRAW - plastid va mitoxondriyal genomlarning fizik xaritalarini yaratish va ifoda ma'lumotlar to'plamini vizualizatsiya qilish uchun vositalar to'plami. Nuklein kislotalari Res. 41 (Veb-server muammosi): W575–W581.

Morikava T, Xie H, Pan Y, Ninomiya K, Yuan D, Jia X, Yoshikawa M, Nakamura S, Matsuda H, Muraoka O. 2019. Cistanche tubulosa cho'l o'simligidan olingan biologik faol tabiiy mahsulotlarni ko'rib chiqish. Chem Pharm Bull. 67(7):675–689.

Shi L, Chen H, Jiang M, Vang L, Vu X, Huang L, Liu C. 2019. CPGAVAS2, integratsiyalangan plastom ketma-ketligi annotatori va analizatori. Nuklein kislotalari Res. 47(W1): W65–W73.

Stamatakis A. 2014. RAxML versiyasi 8: filogenetik tahlil va yirik filogeniyalarning keyingi tahlili uchun vosita. Bioinformatika. 30(9): 1312–1313.

Tompson JD, Gibson TJ, Xiggins DG. 2002. ClustalW va ClustalX yordamida bir nechta ketma-ketlikni tekislash. Curr Protoc Bioinformatika. 2-bob: 2.3.1–2.3.22.

Xi L, Ti-Cao Z, Qin Q, Zhumei R, Jiayuan Z, Takahiro Y, Masami H, Crabbe MJC, Jianqiang L, Yang Z. 2013. Holoparazit Cistanche deserticola (Orobanchaceae va horzon)ning to'liq xloroplast genom ketma-ketligi aniqlanadi. uning uy egasi Haloxylon ammodendrondan (Chenopodiaceae) gen o'tkazilishi. PLoS One. 8(3):e58747

Yong J, Peng-Fei T. 2009. Cistanche kimyoviy tarkibiy qismlarining tahlili

turlari. J Chromatogr A. 1216 (11): 1970–1979.