L'objectif est l'identification et l'analyse complètes du gène O-méthyltransférase dans le carthame, et l'exploration d'un gène clé de O-méthyltransférase capable de catalyser la méthylation des composés flavonoïdes, afin de fournir une base pour élucider le mécanisme moléculaire de formation de la diversité structurelle des flavonoïdes dans le carthame. La méthode s'appuie sur les données génomiques de haute qualité du carthame obtenues précédemment par le groupe de recherche, en utilisant un modèle de Markov caché pour une identification systématique des gènes O-méthyltransférase de type I du carthame. Plusieurs outils bioinformatiques en ligne ont été utilisés pour analyser les propriétés physico-chimiques, la structure des gènes, les motifs conservés, la localisation chromosomique, les événements de duplication génique et l'analyse de colinéarité des gènes identifiés. De plus, l'expression hétérologue des gènes cibles a été réalisée dans un système d'expression procaryote Escherichia coli, et leur fonction a été vérifiée via des réactions enzymatiques in vitro. Les résultats ont permis de sélectionner 31 gènes O-méthyltransférase de type I dans le carthame. Un gène CtFOMT1 de méthyltransférase du carthame a été cloné avec succès, codant une protéine exprimée de manière soluble dans E. coli et purifiée en haute concentration par chromatographie d'affinité Ni²⁺. Les tests enzymatiques in vitro ont montré que CtFOMT1 peut utiliser S-adénosylméthionine comme donneur de méthyle pour catalyser la méthylation du 4′-OH de la naringénine en isosakuranétine; la méthylation du 4′-OH de la lutéoline en kémpférol; et la méthylation subséquente du 3′-OH du kémpférol en 4′-méthylkémpférol. Conclusion: CtFOMT1 peut catalyser la méthylation des groupes 4′-/3′-OH des flavonoïdes, suggérant sa participation à la biosynthèse de plusieurs flavonoïdes 4′-/3′-oxy-méthylés dans le carthame.

carthame;O-méthyltransférase;composés flavonoïdes;clonage de gènes;analyse fonctionnelle