Hybrid de novo genome assembly of red gromwell (Lithospermum erythrorhizon) reveals evolutionary insight into shikonin biosynthesis
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Lithospermum erythrorhizon(red gromwell; zicao) is a medicinal and economically valuable plant belonging to the Boraginaceae family. Roots fromL. erythrorhizonhave been used for centuries based on the antiviral and wound-healing properties produced from the bioactive compound shikonin and its derivatives. More recently, shikonin, its enantiomer alkannin, and several other shikonin/alkannin derivatives have collectively emerged as valuable natural colorants and as novel drug scaffolds. Despite several transcriptomes and proteomes having been generated fromL. erythrorhizon, a reference genome is still unavailable. This has limited investigations into elucidating the shikonin/alkannin pathway and understanding its evolutionary and ecological significance. In this study, we obtained a de novo genome assembly forL. erythrorhizonusing a combination of Oxford Nanopore long-read and Illumina short-read sequencing technologies. The resulting genome is ∼367.41 Mb long, with a contig N50 size of 314.31 kb and 27,720 predicted protein-coding genes. Using theL. erythrorhizongenome, we identified several additionalp-hydroxybenzoate:geranyltransferase (PGT) homologs and provide insight into their evolutionary history. Phylogenetic analysis of prenyltransferases suggests that PGTs originated in a common ancestor of modern shikonin/alkannin-producing Boraginaceous species, likely from a retrotransposition-derived duplication event of an ancestral prenyltransferase gene. Furthermore, knocking down expression ofLePGT1inL. erythrorhizonhairy root lines revealed that LePGT1 is predominantly responsible for shikonin production early in culture establishment. Taken together, the reference genome reported in this study and the provided analysis on the evolutionary origin of shikonin/alkannin biosynthesis will guide elucidation of the remainder of the pathway.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».