Le soja domestique constitue une source importante d’huile végétale comestible saine et de protéines végétales de haute qualité dans notre culture alimentaire. En plus des composants bien connus que sont l’huile (environ 20 %), les protéines (environ 40 %) et les glucides (environ 30 %), les graines de soja contiennent également une gamme de métabolites spécialisés qui favorisent la santé humaine. Par exemple, les sojasaponines, qui représentent 0,5 à 6,5 % de la graine, et les isoflavonoïdes, qui représentent 0,01 à 0,5 %, sont essentiels à la promotion de la santé humaine.
En particulier, les sojasaponines, qui appartiennent aux triterpènes de type oléanane, affectent directement la santé et la qualité gustative du soja en fonction de leur teneur et de leur ratio. Actuellement, bien que les gènes impliqués dans la synthèse de la sojasaponine aient été bien étudiés, les gènes impliqués dans l’accumulation et le transport des sojasaponines sont largement inconnus.
Une équipe de recherche dirigée par le Dr Wang Guodong de l’Institut de génétique et de biologie du développement de l’Académie chinoise des sciences (CAS) a utilisé l’analyse de co-expression génique pour identifier GmMATE100 comme gène candidat pour le transport de la sojasaponine parmi 117 membres du composé multidrogue et toxique. Famille de transporteurs d’extrusion (MATE) dans le génome du soja.
Le étudeintitulé « GmMATE100 est impliqué dans l’importation de sojasaponines A et B dans les vacuoles des plantes de soja (Glycine max L.) », a été publié dans le Journal de chimie agricole et alimentaire le 22 avril.
Des expériences de localisation subcellulaire ont montré que GmMATE100 est localisé sur la membrane vacuolaire des cellules végétales et de levure. Des tests de transport de levure in vitro ont révélé que GmMATE100 a une activité dans le transport des sojasaponines de type A et de type B, mais est incapable de transporter le précurseur de la sojasaponine, le sojasapogénol.
En utilisant la technologie Cas9, ils ont généré des mutants knock-out GmMATE100, et l’analyse LC-MS a révélé une diminution significative des niveaux de sojasaponines de type A et de type B dans les racines et les graines des matériaux mutants par rapport au type sauvage.
Pris ensemble, ces résultats établissent GmMATE100 comme le premier transporteur de sojasaponine identifié, responsable du transport des sojasaponines de type A et de type B du cytoplasme vers la vacuole. Cette étude ouvre une nouvelle voie pour une modification ciblée de la teneur et de la composition en sojasaponine des graines de soja afin d’améliorer la santé et la qualité gustative du soja.
Plus d’information:
Liya Ma et al, GmMATE100 est impliqué dans l’importation de sojasaponines A et B dans les vacuoles des plants de soja (Glycine max L.), Journal de chimie agricole et alimentaire (2024). DOI : 10.1021/acs.jafc.4c01774