【摘 要】
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UDP-糖基转移酶（UGTs）介导的糖基化是植物中最重要的后修饰之一。植物UGTs参与大量的次级代谢产物、植物激素等的生物合成,不仅在植物适应不同环境方面扮演着重要角色,而且赋予了植物天然产物重要的药学与经济学价值。近些年来,随着许多生物活性分子合成途径中的关键UGTs的成功鉴定,植物UGTs的研究获得科学家们的广泛关注。目前,已有数千种植物进行了基因组或转录组测序,然而只有10%的植物进行了UG
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UDP-糖基转移酶（UGTs）介导的糖基化是植物中最重要的后修饰之一。植物UGTs参与大量的次级代谢产物、植物激素等的生物合成,不仅在植物适应不同环境方面扮演着重要角色,而且赋予了植物天然产物重要的药学与经济学价值。近些年来,随着许多生物活性分子合成途径中的关键UGTs的成功鉴定,植物UGTs的研究获得科学家们的广泛关注。目前,已有数千种植物进行了基因组或转录组测序,然而只有10%的植物进行了UGT基因的注释。这严重阻碍了UGTs的功能鉴定,基因挖掘与基因工程的研究。本课题通过整合不同来源的数据,开发了一个从植物基因组直接注释UGTs的方法（GMind:https://github.com/Jiang Lab2020/GMind）。基于该方法,我们构建了一个系统全面的植物UGT数据库（p UGTdb）（https://pugtdb.biodesign.ac.cn/）:（1）从799个植物基因组中注释出143941的植物UGTs,其中包含从NCBI中已注释的225个植物基因组提取的31886个UGTs和使用GMind方法注释的112055个UGTs;（2）从其它数据库中的57个植物基因组中注释了8004个UGTs;（3）从1KP数据库中已组装的转录组中注释了60622个UGTs。总体来说,该数据库包含了来自1943个植物中的212567个植物UGTs信息。进一步,我们对数据库中UGTs进行了系统的家族分类,这些UGTs共产生了331个家族和10070个亚家族,其中278个家族在之前的研究中尚未被正式命名。最后,本课题通过分析294个已报道功能的UGTs的糖基供体和受体的序列与结构规律,开发了植物UGTs功能预测工具,并且通过该工具成功挖掘出虎杖苷合成途径中的关键UGT基因。综上所述,本研究不仅开发了针对植物UGTs的基因注释,功能注释及同源蛋白搜索的工具,而且还提供了一个系统全面的植物UGTs数据库平台,极大的促进了关于植物UGT的基因挖掘,功能鉴定及重要植物天然产物的生物合成研究。
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