Resumo

TAMAYO-ORDONEZ, Y.J. et al. Assembly of the Cereus fernambucensis Genome, Gene Annotation, and Tertiary Structure of Secondary Metabolism Enzymes in Carnegiea gigantea, Lophocereus schottii, Pachycereus pringlei, Pereskia humboldtii, Selenicereus undatus, and Stenocereus thurberi. J. Mex. Chem. Soc [online]. 2023, vol.67, n.3, pp.284-304.  Epub 22-Abr-2024. ISSN 1870-249X.  https://doi.org/10.29356/jmcs.v67i3.1969.

Recientemente, ha incrementado el interés en obtener compuestos bioactivos de especies de la familia Cactaceae, que ha sido poco analizada a nivel genómico y transcriptómico. Nosotros reportamos el ensamblaje del genoma Cereus fernambucensis y analizamos además seis genomas de cactus (Carnegiea gigantea, Lophocereus schottii, Pachycereus pringlei, Pereskia humboldtii, Selenicereus undatus y Stenocereus thurberi), la anotación de genes putativos y el modelado de las estructuras tridimensionales de sus proteínas involucradas en el metabolismo de los flavonoides. Se identificaron genes que codifican proteínas relacionadas con la patogénesis vegetal (PR-10), secuencias codificantes (CDS) de aldehído reductasas y flavonoide reductasas, CDS de enzimas implicadas en la biosíntesis de compuestos fenólicos y transportadores ABC. La agrupación de las enzimas similar a la proteinasa aspártica, flavanona 3-hidroxilasa (F3H), hidroxicinamoil-CoA shikimato/quinato hidroxicinamoiltransferasa (HCT) y proteína serina/treonina-fosfatasa demostró estar altamente conservada en los genomas de los cactus analizados. Se encontró divergencia de la proteína (PEN3) de la familia transportadora de tipo ABC PDR en Cereus fernambucensis y la ausencia en esta especie de esterol metiltransferasa (SMT1). Nuestro modelado tridimensional de la estructura terciaria de F3H a partir de una secuencia consenso de especies de cactus tuvo una identidad del 88 % con la reportada en Arabidopsis thaliana. Observamos la conservación en varias especies vegetales del dominio 2-oxoglutarato y dependiente del hierro de F3H. Este es el primer informe de una exploración de genes putativos que codifican enzimas involucradas en el metabolismo secundario en especies de cactus que aporta información que podría usarse para mejorar la producción de compuestos bioactivos.

Palavras-chave : Cactaceae; ensamble de genoma; anotación de gen; metabolismo secundario; compuestos bioactivos.

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