Systematic knockdown of morphine pathway enzymes in opium poppy using virus‐induced gene silencing
Notice bibliographique
Résumé
Opium poppy (Papaver somniferum) remains the sole commercial source for several pharmaceutical alkaloids including the narcotic analgesics codeine and morphine, and the semi-synthetic drugs oxycodone, buprenorphine and naltrexone. Although most of the biosynthetic genes have been identified, the post-transcriptional regulation of the morphinan alkaloid pathway has not been determined. We have used virus-induced gene silencing (VIGS) as a functional genomics tool to investigate the regulation of morphine biosynthesis via a systematic reduction in enzyme levels responsible for the final six steps in the pathway. Specific gene silencing was confirmed at the transcript level by real-time quantitative PCR (polymerase chain reaction), and at the protein level by immunoblot analysis using antibodies raised against salutaridine synthase (SalSyn), salutaridine reductase (SalR), salutaridine 7-O-acetyltransferase (SalAT), thebaine 6-O-demethylase (T6ODM), codeinone reductase (COR), and codeine O-demethylase (CODM). In some cases, silencing a specific biosynthetic gene resulted in a predictable accumulation of the substrate for the corresponding enzyme. Reduced SalSyn, SalR, T6ODM and CODM protein levels correlated with lower morphine levels and a substantial increase in the accumulation of reticuline, salutaridine, thebaine and codeine, respectively. In contrast, the silencing of genes encoding SalAT and COR resulted in the accumulation of salutaridine and reticuline, respectively, which are not the corresponding enzymatic substrates. The silencing of alkaloid biosynthetic genes using VIGS confirms the physiological function of enzymes previously characterized in vitro, provides insight into the biochemical regulation of morphine biosynthesis, and demonstrates the immense potential for metabolic engineering in opium poppy.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».