Transcriptome Profiling of Khat (Catha edulis) and Ephedra sinica Reveals Gene Candidates Potentially Involved in Amphetamine-Type Alkaloid Biosynthesis
Notice bibliographique
Résumé
Amphetamine analogues are produced by plants in the genus Ephedra and by khat (Catha edulis), and include the widely used decongestants and appetite suppressants (1S,2S)-pseudoephedrine and (1R,2S)-ephedrine. The production of these metabolites, which derive from L-phenylalanine, involves a multi-step pathway partially mapped out at the biochemical level using knowledge of benzoic acid metabolism established in other plants, and direct evidence using khat and Ephedra species as model systems. Despite the commercial importance of amphetamine-type alkaloids, only a single step in their biosynthesis has been elucidated at the molecular level. We have employed Illumina next-generation sequencing technology, paired with Trinity and Velvet-Oases assembly platforms, to establish data-mining frameworks for Ephedra sinica and khat plants. Sequence libraries representing a combined 200,000 unigenes were subjected to an annotation pipeline involving direct searches against public databases. Annotations included the assignment of Gene Ontology (GO) terms used to allocate unigenes to functional categories. As part of our functional genomics program aimed at novel gene discovery, the databases were mined for enzyme candidates putatively involved in alkaloid biosynthesis. Queries used for mining included enzymes with established roles in benzoic acid metabolism, as well as enzymes catalyzing reactions similar to those predicted for amphetamine alkaloid metabolism. Gene candidates were evaluated based on phylogenetic relationships, FPKM-based expression data, and mechanistic considerations. Establishment of expansive sequence resources is a critical step toward pathway characterization, a goal with both academic and industrial implications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 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 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».