Sweet basil (Ocimum basilicum) is w

Sweet basil (Ocimum basilicum) is well known for its diverse pharmacological properties and has been widely used in traditional medicine for the treatment of various ailments. Although a variety of secondary metabolites with potent biological activities are identified, our understanding of the biosynthetic pathways that produce them has remained largely incomplete. We studied transcriptional changes in sweet basil after methyl jasmonate (MeJA) treatment, which is considered an elicitor of secondary metabolites, and identified 388 candidate MeJA-responsive unique transcripts. Transcript analysis suggests that in addition to controlling its own biosynthesis and stress responses, MeJA up-regulates transcripts of the various secondary metabolic pathways, including terpenoids and phenylpropanoids/flavonoids. Furthermore, combined transcript and metabolite analysis revealed MeJA-induced biosynthesis of the medicinally important ursane-type and oleanane-type pentacyclic triterpenes. Two MeJA-responsive oxidosqualene cyclases (ObAS1 and ObAS2) that encode for 761- and 765-amino acid proteins, respectively, were identified and characterized. Functional expressions of ObAS1 and ObAS2 in Saccharomyces cerevisiae led to the production of β-amyrin and α-amyrin, the direct precursors of oleanane-type and ursane-type pentacyclic triterpenes, respectively. ObAS1 was identified as a β-amyrin synthase, whereas ObAS2 was a mixed amyrin synthase that produced both α-amyrin and β-amyrin but had a product preference for α-amyrin. Moreover, transcript and metabolite analysis shed light on the spatiotemporal regulation of pentacyclic triterpene biosynthesis in sweet basil. Taken together, these results will be helpful in elucidating the secondary metabolic pathways of sweet basil and developing metabolic engineering strategies for enhanced production of pentacyclic triterpenes.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

กะเพรา (กะเพรา basilicum) เป็นที่รู้จักสำหรับคุณสมบัติทางเภสัชวิทยาที่หลากหลาย และถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในยาสำหรับการรักษาโรคต่าง ๆ แม้ว่าจะระบุหลากหลายรองสารมีฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีศักยภาพ ความเข้าใจวิถีชีวสังเคราะห์ที่ผลิตได้ยังคงไม่สมบูรณ์ส่วนใหญ่ เราสามารถศึกษาการเปลี่ยนแปลง transcriptional โหระพาหลัง methyl jasmonate (MeJA) ซึ่งถือว่าเป็น elicitor สารรอง และใบไม่ซ้ำกันระบุ 388 ผู้สมัครตอบสนองต่อ MeJA เสียงบรรยายการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่า นอกเหนือจากการควบคุมตัวเองสังเคราะห์และความเครียดการตอบสนอง MeJA ขึ้นควบคุมบันทึกอย่างหลากหลายรองเผาผลาญทุลักทุเล terpenoids และ phenylpropanoids/flavonoids นอกจากนี้ รวมเสียงบรรยายและ metabolite วิเคราะห์เผยเกิด MeJA สังเคราะห์ยาสำคัญ ursane-ประเภทและชนิด oleanane pentacyclic ไตรเทอร์ปีน สองสนอง MeJA oxidosqualene cyclases (ObAS1 และ ObAS2) ที่เข้ารหัสสำหรับโปรตีนกรด 761 และ 765-อะมิโน ลำดับ มีระบุ และลักษณะ เ ObAS1 และ ObAS2 Saccharomyces cerevisiae นำไปสู่การผลิตของβ-amyrin และα-amyrin สารตั้งต้นโดยตรงของชนิด ursane และ oleanane ชนิด pentacyclic ไตรเทอร์ปีน ตามลำดับ ObAS1 ถูกระบุเป็น synthase เป็นβ-amyrin ในขณะที่ ObAS2 ถูก synthase amyrin ผสมที่ผลิตα amyrin และβ-amyrin แต่ก็มีความต้องการผลิตภัณฑ์α-amyrin นอกจากนี้ การวิเคราะห์เสียงบรรยายและ metabolite หลั่งน้ำตาแสงในการควบคุม spatiotemporal ของ pentacyclic สังเคราะห์ triterpene ในโหระพา นำมารวมกัน ผลลัพธ์เหล่านี้จะเป็นประโยชน์ในการเผาผลาญทุลักทุเลรองของโหระพาที่แจ่มชัด และพัฒนาเผาผลาญวิศวกรรมกลยุทธ์สำหรับการผลิตที่เพิ่มขึ้นของไตรเทอร์ปีน pentacyclic

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

โหระพา (Ocimum basilicum) เป็นที่รู้จักกันดีสำหรับคุณสมบัติทางเภสัชวิทยาที่มีความหลากหลายและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในยาแผนโบราณในการรักษาโรคภัยไข้เจ็บต่างๆ แม้ว่าจะมีความหลากหลายของสารทุติยภูมิที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีศักยภาพจะมีการระบุความเข้าใจในวิถีชีวสังเคราะห์ที่ผลิตพวกเขาของเรายังคงไม่สมบูรณ์ส่วนใหญ่ เราศึกษาการเปลี่ยนแปลงการถอดรหัสในโหระพาหลังจาก methyl jasmonate (เชื้อร) การรักษาซึ่งถือว่าเป็นกระตุ้นของสารทุติยภูมิและระบุ 388 ยีนที่ไม่ซ้ำกันของผู้สมัครเชื้อรตอบสนอง การวิเคราะห์หลักฐานการศึกษาแสดงให้เห็นว่านอกเหนือไปจากการควบคุมของตัวเองการสังเคราะห์และการตอบสนองความเครียดของเชื้อรขึ้นควบคุมเทปต่างๆเผาผลาญเซลล์รองรวมทั้ง terpenoids และ phenylpropanoids / flavonoids นอกจากนี้หลักฐานการรวมและการวิเคราะห์การสังเคราะห์สารเปิดเผยในสิ่งที่สำคัญยา ursane ชนิดและ oleanane ชนิด triterpenes pentacyclic เชื้อรเหนี่ยวนำให้เกิด สอง cyclases oxidosqualene เชื้อรตอบสนอง (ObAS1 และ ObAS2) เข้ารหัสที่ 761- 765 และอะมิโนโปรตีนกรดตามลำดับได้ระบุและโดดเด่น การแสดงออกการทำงานของ ObAS1 และ ObAS2 ใน Saccharomyces cerevisiae นำไปสู่การผลิตของβ-amyrin และα-amyrin, สารตั้งต้นโดยตรงของ oleanane ชนิดและ ursane ชนิด triterpenes pentacyclic ตามลำดับ ObAS1 ถูกระบุว่าเป็นเทสβ-amyrin ขณะ ObAS2 เป็นเทส amyrin ผสมที่ผลิตทั้งα-amyrin และβ-amyrin แต่มีการตั้งค่าผลิตภัณฑ์สำหรับα-amyrin นอกจากนี้ยังมีหลักฐานการศึกษาและวิเคราะห์สารหลั่งน้ำตาแสงในกฎระเบียบของการสังเคราะห์ spatiotemporal triterpene pentacyclic ในโหระพา ที่ร่วมกันผลลัพธ์เหล่านี้จะเป็นประโยชน์ในแจ่มชัดรองเผาผลาญเซลล์ของโหระพาและการพัฒนากลยุทธ์ด้านวิศวกรรมการเผาผลาญอาหารในการผลิตที่เพิ่มขึ้นของ triterpenes pentacyclic