Lineage‐Specific CYP80 Expansion and Benzylisoquinoline Alkaloid Diversity in Early‐Diverging Eudicots

真双子叶植物 苄基异喹啉 北豆科 基因组 苯丙素 进化生物学 生物 植物 生物碱 遗传学 分类学(生物学) 生物合成 基因
作者
Zhoujie An,Ranran Gao,Shanshan Chen,Ya Tian,Qi Li,Lixia Tian,Wanran Zhang,Lingzhe Kong,Baojiang Zheng,Lijun Hao,Tianyi Xin,Hui Yao,Yu Wang,Wei Song,Xin Hua,Chengwei Liu,Jingyuan Song,Huahao Fan,Wei Sun,Shilin Chen,Zhichao Xu
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:11 (19) 被引量:7
标识
DOI:10.1002/advs.202309990
摘要

Abstract Menispermaceae species, as early‐diverging eudicots, can synthesize valuable benzylisoquinoline alkaloids (BIAs) like bisbenzylisoquinoline alkaloids (bisBIAs) and sinomenines with a wide range of structural diversity. However, the evolutionary mechanisms responsible for their chemo‐diversity are not well understood. Here, a chromosome‐level genome assembly of Menispermum dauricum is presented and demonstrated the occurrence of two whole genome duplication (WGD) events that are shared by Ranunculales and specific to Menispermum , providing a model for understanding chromosomal evolution in early‐diverging eudicots. The biosynthetic pathway for diverse BIAs in M. dauricum is reconstructed by analyzing the transcriptome and metabolome. Additionally, five catalytic enzymes – one norcoclaurine synthase (NCS) and four cytochrome P450 monooxygenases (CYP450s) – from M. dauricum are responsible for the formation of the skeleton, hydroxylated modification, and C‐O/C‐C phenol coupling of BIAs. Notably, a novel leaf‐specific MdCYP80G10 enzyme that catalyzes C2′‐C4a phenol coupling of ( S )‐reticuline into sinoacutine, the enantiomer of morphinan compounds, with predictable stereospecificity is discovered. Moreover, it is found that Menispermum ‐specific CYP80 gene expansion, as well as tissue‐specific expression, has driven BIA diversity in Menispermaceae as compared to other Ranunculales species. This study sheds light on WGD occurrences in early‐diverging eudicots and the evolution of diverse BIA biosynthesis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
DoctorX完成签到,获得积分10
1秒前
鲍尔槐发布了新的文献求助10
3秒前
简易完成签到 ,获得积分10
3秒前
斯文败类应助w934420513采纳,获得30
5秒前
8秒前
乔采柳完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
菜虚鲲发布了新的文献求助10
11秒前
Sophist完成签到,获得积分10
11秒前
科目三应助huang采纳,获得10
12秒前
冰巧完成签到 ,获得积分10
12秒前
bkagyin应助雪白翠桃采纳,获得10
13秒前
yummy发布了新的文献求助10
13秒前
丘比特应助彩色的访文采纳,获得30
15秒前
16秒前
luanzhaohui完成签到,获得积分10
16秒前
qin1172001发布了新的文献求助10
18秒前
tgoutgou发布了新的文献求助10
19秒前
leoric完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
冰熊熊壹個完成签到,获得积分10
21秒前
w934420513发布了新的文献求助30
21秒前
24秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
所所应助科研通管家采纳,获得30
28秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
lynn应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
冰魂应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
29秒前
29秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778211
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323857
关于积分的说明 10216183
捐赠科研通 3039074
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667762
邀请新用户注册赠送积分活动 798383
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758366