La diosgénine, un métabolite secondaire isolé de Dioscorea spp. famille de plantes, est une matière première irremplaçable et idéale pour la synthèse de médicaments à base d’hormones stéroïdes. Dioscorea zingiberensis est la source végétale d’hormones stéroïdes la plus recherchée et la plus importante au monde.
Les brassinostéroïdes constituent une classe importante de phytohormones présentes dans toutes les plantes. La diosgénine et les brassinostéroïdes partagent des structures et des voies de biosynthèse similaires, mais les réseaux de régulation de la biosynthèse et du métabolisme de la diosgénine et des brassinostéroïdes dans les plantes sont distincts, ce qui nécessite une élucidation plus approfondie de leur relation.
Un groupe de recherche a analysé les changements dans la teneur en cholestérol, campestérol, diosgénine et brassinostéroïdes de Dioscorea zingiberensis par détection par spectrométrie de masse. Les résultats ont indiqué qu’il existait une certaine relation d’équilibre entre les teneurs en diosgénine et en brassinostéroïdes après un traitement au brassinolide et au brassinazole, respectivement. Le travail est publié dans la revue Recherche horticole.
Grâce à une analyse d’association des données de méthylation, de transcriptome et de métabolites caractéristiques à l’échelle du génome de Dioscorea zingiberensis, l’équipe a pu identifier un certain nombre de gènes et de facteurs de transcription qui semblent être impliqués dans le processus d’équilibre de la diosgénine et des brassinostéroïdes, notamment CAS, CYP90 et B3-ARF.
Les résultats suggèrent que les CAS et les CYP90 pourraient être sujets à une hypométhylation, qui semble être étroitement liée à leur transcription élevée. Il a été démontré que les CAS et les CYP90 jouent un rôle central dans l’homéostasie des stérols de la diosgénine et des brassinostéroïdes. Les résultats de cette étude fournissent des preuves convaincantes de l’équilibre entre la diosgénine et les brassinostéroïdes.
Ce travail offre une nouvelle perspective sur le réseau de régulation de la biosynthèse et du métabolisme de la diosgénine et des brassinostéroïdes, ainsi qu’un nouvel aperçu de la fonction des métabolites secondaires.
Plus d’information:
Zihao Li et al, La méthylation à l’échelle du génome, le transcriptome et les métabolites caractéristiques révèlent l’équilibre entre la diosgénine et les brassinostéroïdes chez Dioscorea zingiberensis, Recherche horticole (2024). DOI : 10.1093/hr/uhae056