Transcriptómica de Moringa oleifera e identificación de genes detrás de su valor medicinal

Moringa oleifera es un árbol perenne nativo de India, y es bien conocido por su resistencia a la sequía, valor nutricional, y propiedades medicinales. Diversas partes de la planta han mostrado tener actividades anti-inflamatoria, anti-microbial, anti-diabética, hipocolesterolémica, entre otras. Dichas actividades biológicas han sido asociadas a la presencia de metabolitos secundarios como quercetina, kaempferol, moringina (bencilamina), ácido ursólico y oleanólico. Con el objetivo de identificar genes candidatos involucrados en la biosíntesis de metabolitos secundarios, vitaminas y transportadores de iones, Pasha et al. (2020) llevaron a cabo el ensamblado de un transcriptoma de M. oleifera a partir de cinco tejidos diferentes (hoja, raíz, tallo, semilla y flor).

Se secuenciaron un total de 271 millones de lecturas, las cuales fueron ensambladas en 66,079 transcritos, y mediante su alineamiento con el genoma disponible de M. oleifera (Tian et al., 2015) se predijeron 17,148 modelos génicos. Estos fueron anotados funcionalmente, y se obtuvieron 14,624 (85.3%) proteínas predichas con la base de datos Pfam, y 16,365 (95.4%) proteínas predichas con la base de datos Uniprot. Se realizó un análisis de ortología con 37 especies vegetales representativas, encontrando sólo 102 ortogrupos compartidos entre todas las especies, mientras que 51 ortogrupos fueron únicos en M. oleifera y Carica papaya, una especie filogenéticamente cercana. Se observó que los transcritos con mayor abundancia conservaban términos de ontología génica (GO) como: tolerancia a estrés, producción de metabolitos secundarios y transportadores de iones metálicos. Transcritos relacionados con síntesis de vitamina C fueron más abundantes en hojas, semillas, raíces y tallos. Transcritos relacionados con actividad antioxidante fueron más abundantes en raíces. Y transcritos relacionados con union a iones metálicos fueron más abundantes en semillas, tallos y raíces. El análisis de expresión diferencial a partir de datos de RNA-Seq, complementado con la validación por qRT-PCR y cuantificación de metabolitos por HPLC, permitieron concluir que las enzimas relacionadas con la biosíntesis de quercetina y kaempeferol tienen una mayor expresión en hojas, flores y semillas; mientras que la enzimas relacionadas con trasporte de hierro y almacenamiento de calcio tienen una mayor expresión en raices y hojas.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0888754318306906