Perfil transcriptómico de células vegetales de Thevetia peruviana cultivadas en suspensión y elicitadas con Jasmonato de metilo y ácido salicílico
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Resumen
Thevetia peruviana es una planta de la familia Apocynaceae reconocida por su capacidad para producir metabolitos secundarios (MS) con propiedades farmacológicas, como glucósidos cardíacos (GC), flavonoides (Fvs) y compuestos fenólicos (CF). Esta investigación tiene como objetivo construir un transcriptoma de novo de T. peruviana a partir de hoja, raíz y células en suspensión, y caracterizar la expresión génica inducida por ácido salicílico (AS, 300 μM) y jasmonato de metilo (MeJA, 3 μM). Se establecieron cultivos celulares en suspensión, los cuales fueron tratados con los elicitores y analizados a las 24h y 96 h respectivamente. Se extrajo ARN total, se construyeron bibliotecas y se realizó secuenciación Illumina NovaSeq 6000. El ensamblaje con Trinity generó 83126 unigenes con un N50 de 3570 pb. El tratamiento con MeJA promovió la sobreexpresión de genes asociados a la biosíntesis de CF, Fvs, GC y triterpenoides (Ttp), incluyendo genes clave como CHS, SHT y TPS y miembros de las familias JAZ, MYB, ERF y WRKY. Por su parte, el AS indujo una respuesta temprana, activando rutas de defensa y señalización, así como genes relacionados con flavonoides y terpenoides como SHT, COMT, VS, F3GGT1 y factores tipo WRKY, NAC, y ERF. Ambos elicitores incrementaron significativamente los niveles de CF, flavonoides totales (TFv) y glucósidos cardiacos totales (GCT). Estos resultados posicionan a T. peruviana como un sistema modelo para estudios transcriptómicos en Apocynaceae y ofrecen bases moleculares para el diseño de estrategias de ingeniería metabólica en cultivos celulares (Texto tomado de la fuente)
Abstract
Thevetia peruviana is a plant belonging to the Apocynaceae family, widely recognized for its ability to produce secondary metabolites (SMs) with pharmacological properties, including cardiac glycosides (CGs), flavonoids (Fvs), and phenolic compounds (PCs). This study aimed to construct a de novo transcriptome of T. peruviana from leaf, root, and suspension-cultured cells, and to characterize gene expression induced by salicylic acid (SA, 300 µM) and methyl jasmonate (MeJA, 3 µM). Suspension cell cultures were established, elicited with the corresponding treatments, and sampled at 24 h (SA) and 96 h (MeJA). Total RNA was extracted, libraries were constructed, and sequencing was performed using the Illumina NovaSeq 6000 platform. Assembly with Trinity yielded 83,126 unigenes with an N50 of 3,570 bp. MeJA treatment promoted the upregulation of genes associated with the biosynthesis of PCs, Fvs, CGs, and triterpenoids (Ttps), including key genes such as CHS, SHT, TPS, and members of the JAZ, MYB, ERF, and WRKY transcription factor families. In turn, SA triggered an early transcriptional response, activating defense and signaling pathways, as well as genes related to flavonoid and terpenoid biosynthesis such as SHT, COMT, VS, and F3GGT1, along with WRKY, NAC, and ERF-type transcription factors. Both elicitors significantly increased the intracellular levels of total phenolic compounds (CFT), total flavonoids (TFv), and total cardiac glycosides (TCG). These findings establish T. peruviana as a model system for transcriptomic studies in Apocynaceae and provide a molecular foundation for the development of metabolic engineering strategies in plant cell cultures.