Desbloquear el genoma del brócoli: clave para mejorar los beneficios para la salud


El brócoli es conocido por sus beneficios para la salud, principalmente debido a su rico contenido de glucosinolato (GSL), que tiene propiedades anticancerígenas y antioxidantes. A pesar de extensos estudios sobre especies de Brassica, la base genética de la diversidad de GSL sigue sin estar clara.


por TranSpread


Desbloquear el genoma del brócoli: clave para mejorar los beneficios para la salud
Genoma de B. oleracea var. italica Plenck (Bop04-28-6, brócoli). Una imagen que muestra las características clave de un brócoli maduro. B Espectro de 17 unidades de lecturas de Illumina. Mapa de calor de interacción C Hi-C del genoma Bop04-28-6 ensamblado. La barra de color a la derecha representa la densidad de interacciones Hi-C, que se indica mediante el número de enlaces con una resolución de 1 Mb. D Circos muestra Bop04-28-6 y otras características genómicas de especies. Crédito: Investigación en horticultura (2024). DOI: 10.1093/hora/uhae063

Comprender estos mecanismos es crucial para mejorar el valor nutricional del brócoli y cultivos relacionados. Investigaciones anteriores han identificado varias estructuras de GSL, pero los genes específicos y sus funciones en la biosíntesis de GSL necesitan una mayor exploración. Abordar estas brechas es esencial para desarrollar cultivos de Brassica genéticamente mejorados con mayores beneficios para la salud.

Investigadores de la Universidad Agrícola de Hunan han publicado un estudio en Horticulture Research , que presenta un ensamblaje del genoma del brócoli a escala cromosómica. Este estudio utiliza tecnologías de secuenciación avanzadas para proporcionar un análisis detallado de la biosíntesis de GSL.

El estudio ensambló con éxito un genoma de brócoli a escala cromosómica de alta calidad utilizando lecturas avanzadas de PacBio HiFi y tecnología Hi-C, logrando un tamaño total del genoma de 613,79 Mb y un contig N50 de 14,70 Mb. Este mapa genómico detallado permitió la identificación de genes clave implicados en la biosíntesis de GSL, incluido el gen crucial de la metiltioalquilmalato sintasa 1 (MAM1).

La investigación demostró que la sobreexpresión de BoMAM1 en el brócoli aumenta significativamente la acumulación de C4-GSL, destacando su papel vital en la biosíntesis de GSL. Además, el estudio proporcionó información sobre los mecanismos evolutivos que contribuyen a la diversidad de perfiles de GSL entre diferentes especies de Brassica.

Estos hallazgos ofrecen una comprensión integral de los factores genéticos que influyen en la producción de GSL, lo cual es esencial para futuros estudios genéticos y el desarrollo de cultivos de Brassica con propiedades nutricionales mejoradas.

El Dr. Junwei Wang, autor correspondiente del estudio, afirmó: «Nuestros hallazgos proporcionan una comprensión integral de los factores genéticos que influyen en la biosíntesis de GSL en el brócoli. Este conocimiento es crucial para la mejora genética futura y la mejora del valor nutricional de los cultivos de Brassica».

Este estudio genómico ofrece recursos valiosos para programas de mejoramiento molecular destinados a mejorar el contenido nutricional del brócoli y otros cultivos de Brassica. Al comprender la base genética de la biosíntesis de GSL, los investigadores pueden desarrollar variedades con mayores beneficios para la salud, contribuyendo a una mejor salud y nutrición humana.

Más información: Qiuyun Wu et al, Genoma de referencia a escala cromosómica del brócoli (Brassica oleracea var. italica Plenck) proporciona información sobre la biosíntesis de glucosinolatos, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hora/uhae063