Китайская солодка, которая тесно связана с растением Glycyrrhiza glabra, используемым для изготовления леденцов солодки, является важным компонентом традиционной китайской медицины. По словам Кадзуки Сайто из CSRS, который возглавлял команду, «он включен примерно в 70 процентов из 200 основных лекарственных форм, используемых в традиционной медицине Кампо в Японии. Учитывая, что 90 процентов японских врачей назначают лекарство Кампо в своей практике, это легко чтобы увидеть важность этого растения ».Команда решила изучить геном китайской солодки, а не других родственных видов, отчасти потому, что он, как известно, содержит самую высокую концентрацию глицирризина, соединения, которое связано с медицинскими свойствами растения, в том числе противовоспалительными и противораковыми. , противоаллергическая и противовирусная активность.
Для проведения скрининга они выбрали штамм G. uralensis, который содержится в саду Такеда для сохранения лекарственных растений в Киото. Используя комбинацию секвенирования длинного и короткого чтения и сравнивая геном с опубликованными последовательностями других видов бобовых, они предсказали, что геном растения кодирует чуть более 34 000 белков, что несколько превышает 20 000 в геноме человека. Они сосредоточились, в частности, на двух генетических областях: одна кодирует сапонины, которые являются важными растительными соединениями, включая глицирризин, а другая производит изофлавоноиды, которые также известны как лекарственные компоненты.
В ходе исследования группа продемонстрировала, что существует тесная консервация генов между солодкой и другими родственными растениями, такими как клевер (вид, близкий к люцерне) и нут, показывая, что бобовые используют небольшое количество генов для создания «каркасов», которые позволяют для производства огромного разнообразия компаундов.Кейичи Мочида, первый автор статьи, говорит: «Китайская солодка является важным и широко потребляемым лекарственным растением, и мы надеемся, что наша работа позволит провести молекулярную селекцию для создания штаммов, которые будут устойчиво расти в Японии, и которые производят большие концентрации полезных соединений, таких как глицирризин ».По словам Сайто, «мы очень надеемся, что наш черновой вариант последовательности генома облегчит идентификацию, изоляцию и редактирование полезных генов для улучшения агрономических и лечебных свойств солодки с помощью молекулярной селекции.
Нам еще многое предстоит узнать об огромном разнообразии растений. метаболизм, и это исследование будет способствовать дальнейшему прогрессу в этом направлении ».Группа планирует продолжить работу по изучению различий между геномом G. uralensis и других видов солодки, чтобы еще больше углубить свое понимание производства полезных соединений.
Работа была выполнена RIKEN CSRS в сотрудничестве с группой, включающей Университет Чиба, Университет Кочи и Университет Осаки.