454 pyrosequencing based transcriptome analysis of Zygaena filipendulae with focus on genes involved in biosynthesis of cyanogenic glucosides
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: An essential driving component in the co-evolution of plants and insects is the ability to produce and handle bioactive compounds. Plants produce bioactive natural products for defense, but some insects detoxify and/or sequester the compounds, opening up for new niches with fewer competitors. To study the molecular mechanism behind the co-adaption in plant-insect interactions, we have investigated the interactions between Lotus corniculatus and Zygaena filipendulae. They both contain cyanogenic glucosides which liberate toxic hydrogen cyanide upon breakdown. Moths belonging to the Zygaena family are the only insects known, able to carry out both de novo biosynthesis and sequestration of the same cyanogenic glucosides as those from their feed plants. The biosynthetic pathway for cyanogenic glucoside biosynthesis in Z. filipendulae proceeds using the same intermediates as in the well known pathway from plants, but none of the enzymes responsible have been identified. A genomics strategy founded on 454 pyrosequencing of the Z. filipendulae transcriptome was undertaken to identify some of these enzymes in Z. filipendulae. RESULTS: Comparisons of the Z. filipendulae transcriptome with the sequenced genomes of Bombyx mori, Drosophila melanogaster, Tribolium castaneum, Apis mellifera and Anopheles gambiae indicate a high coverage of the Z. filipendulae transcriptome. 11% of the Z. filipendulae transcriptome sequences were assigned to Gene Ontology categories. Candidate genes for enzymes functioning in the biosynthesis of cyanogenic glucosides (cytochrome P450 and family 1 glycosyltransferases) were identified based on sequence length, number of copies and presence/absence of close homologs in D. melanogaster, B. mori and the cyanogenic butterfly Heliconius. Examination of biased codon usage, GC content and selection on gene candidates support the notion of cyanogenesis as an "old" trait within Ditrysia, as well as its origins being convergent between plants and insects. CONCLUSION: Pyrosequencing is an attractive approach to gain access to genes in the biosynthesis of bio-active natural products from insects and other organisms, for which the genome sequence is not known. Based on analysis of the Z. filipendulae transcriptome, promising gene candidates for biosynthesis of cyanogenic glucosides was identified, and the suitability of Z. filipendulae as a model system for cyanogenesis in insects is evident.
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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) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 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) | 0,001 | 0,001 |
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 ».