Comparación de transcriptomas de dos poblaciones de Galphimia spp. para identificar posibles genes candidatos que codifican enzimas de la ruta de síntesis de las galfiminas

La calderona amarilla, especie perteneciente al género Galphimia (Malpighiaceae), es una planta muy usada en la medicina tradicional mexicana. Sus propiedades ansiolíticas y sedantes la han convertido en el objetivo de estudios farmacológicos, fitoquímicos, metabolómicos y genéticos. Estas propiedades se deben a la presencia de galfiminas que son compuestos triterpenoides modificados del tipo nor-secofriedelanos. La ruta de síntesis de las galfiminas no se encuentra elucidada aun, aunque existen propuestas biogenéticas no demostradas experimentalmente que han intentado explicar su origen. Debido a que las galfiminas son metabolitos con una actividad biológica ampliamente demostrada, resulta pertinente identificar los genes que codifican las enzimas que intervienen en su ruta de síntesis. La transcriptómica en una herramienta con la cual se pueden estudiar un conjunto de genes que se expresan bajo una condición o estímulo específico, por lo que un análisis de esta clase permitiría identificar los posibles genes implicados en la ruta de síntesis de las galfiminas. El objetivo de este trabajo fue comparar transcriptomas de dos poblaciones de Galphimia spp., una productora y otra no productora de galfiminas, para identificar los posibles genes candidatos relacionados con la ruta de síntesis de estos triterpenoides. Plantas de las dos poblaciones fueron cultivadas bajo condiciones semicontroladas de temperatura y humedad relativa. Se determinó la presencia de galfiminas en los extractos metanólicos de plantas de ambas poblaciones mediante cromatografía en capa fina y cromatografía líquida de alta eficiencia. Se secuenciaron librerías de cDNA en la plataforma Illumina Next Seq 550. Se realizó la anotación funcional de los transcriptomas ensamblados en términos de ontología génica en tres niveles: proceso biológico, función molecular y componente celular. Se realizó un análisis de expresión diferencial con la librería edgeR. Se identificaron posibles genes candidatos relacionados con la síntesis de galfiminas y se construyó una red de co-expresión para establecer relaciones entre los transcritos que codificaron enzimas relacionadas con la síntesis de terpenos. Se validaron los resultados del análisis transcriptómico mediante una PCR cuantitativa. Las plantas de Galphimia spp. obtenidas de ambas poblaciones presentaron los caracteres fenotípicos descritos para este género.