IISER Bhopal 研究人员在世界上首次公开了姜黄的基因组。

由生物科学系副教授 Vineet K Sharma 博士领导的 IISER Bhopal 研究小组在世界上首次对姜黄植物的基因组进行了测序。

他们开创性工作的结果最近发表在著名的自然集团通讯生物学的期刊上。该论文由 IISER Bhopal 的 Abhisek Chakraborty、Shruti Mahajan、Shubham K Jaiswal 和 Vineet K Sharma 博士共同撰写。

为什么这是一个开创性的发现?

随着全世界对草药的兴趣日益浓厚，研究人员正将注意力集中在对草药知之甚少的领域，例如其遗传背景。

DNA 和 RNA 测序技术的发展催生了一门名为“草药基因组学”的新学科，旨在了解草药的遗传组成及其与药用性状的关系。

鉴于草药基因组学领域的萌芽和草药系统的复杂性，迄今为止仅研究了少数组装良好的草药基因组。

姜黄基因组是如何测序的

IISER Bhopal 生物科学系副教授 Vineet K. Sharma 博士强调了他研究的独特性，他说： “我们在世界上首次对黄金香料姜黄的基因组进行了测序。 ”

研究人员使用了两种技术，即 10x 基因组学 (Chromium) 的短读长测序和牛津纳米孔长读长测序来解开姜黄的基因组成。

基因组组装草图大小为 1.02 Gbp，具有约 70% 的重复序列，包含 50,401 个编码基因序列。

“作为首次阐明姜黄的基因组成，我们的研究提供了迄今为止关于该植物的未知信息，”首席研究员说。

IISER 测序和分析也证实了姜黄的三倍体基因组成。

“我们还通过基因组测序阐明了姜黄在进化途径中的位置，”夏尔马博士说。

研究人员对 17 种植物进行了比较进化分析。

比较显示了与次生代谢、植物激素信号传导以及各种生物和非生物胁迫耐受反应相关的基因的进化。

研究人员首次揭示了与姜黄素生产中涉及的主要酶相关的遗传结构，姜黄素是姜黄中存在的关键药用化合物。他们还展示了这些酶的进化起源。

“我们的研究表明，姜黄中的许多基因都是为了应对环境压力而进化的，”夏尔马博士说。

这些次生代谢产物负责草药的药用特性。

鉴于姜黄已在医学系统中广泛使用了几个世纪，近年来正在寻求将其转化为现代医学。

在这种情况下，姜黄的基因组序列将有助于将其纳入主流医学系统。

这种药用植物的基因组测序提供了关于该植物药用特性起源的新见解，也将有助于对该种、属和科的进一步研究。