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北アメリカの植物病原菌のトランスクリプトームへの最初の洞察
A First Insight into North American Plant Pathogenic Fungi Transcriptome.
PMID: 32635577 DOI: 10.3390/biology9070153.
抄録
この病気は、北米の森林の主要な木材種の真菌病原体である白根腐病を引き起こし、最終的には樹木を死滅させます。この病気の原因となる分子機構をより詳細に理解することは、今後の耐病性や管理、さらにはセルロース系材料を分解して利用するための研究開発に役立つと考えられる。本研究では、白樺樹皮に豊富に含まれるテルペノイド群の天然化合物であるベツリンを添加した酵母麦芽ブロス培地で培養した真菌のトランスクリプトームプロファイルをRNA-Seq技術を用いて比較した。ベツリンの抗がん剤であるベツリン酸への代謝（酸化還元反応）に関与する酵素転写産物の同定を目的とした。また、イルミナの技術を用いて、de novo アセンブリーとトランスクリプトームの特徴付けを行った。合計170,592,464のリードが生成され、273,561の転写産物が特徴付けられた。その結果、約53％の転写産物が公開データベースを用いて同定され、いくつかの代謝経路が明らかになった。テルペノイドの生合成に関与する転写産物は、合計11個同定された。さらに、リグニンの分解に重要な役割を果たす可能性のある25の遺伝子転写産物と、シトクロムP450ファミリーのいくつかの酸化還元酵素を明らかにした。本研究は、リグニン分解に重要な役割を果たしていると考えられる25種類の遺伝子の転写産物と、シトクロムP450ファミリーのいくつかの酸化還元酵素を明らかにした初めての研究である。
, a fungal pathogen of primary timber species of North American forests, causes white root rot disease that ultimately kills the trees. A more detailed understanding of the molecular mechanisms underlying this illness will support future developments on disease resistance and management, as well as in the decomposition of cellulosic material for further use. In this study, RNA-Seq technology was used to compare the transcriptome profiles of fungal culture grown in yeast malt broth medium supplemented or not with betulin, a natural compound of the terpenoid group found in abundance in white birch bark. This was done to identify enzyme transcripts involved in the metabolism (redox reaction) of betulin into betulinic acid, a potent anticancer drug. De novo assembly and characterization of transcriptome was performed using Illumina technology. A total of 170,592,464 reads were generated, then 273,561 transcripts were characterized. Approximately, 53% of transcripts could be identified using public databases with several metabolic pathways represented. A total of 11 transcripts involved in terpenoid biosynthesis were identified. In addition, 25 gene transcripts that could play a significant role in lignin degradation were uncovered, as well as several redox enzymes of the cytochromes P450 family. To our knowledge, this research is the first transcriptomic study carried out on .