Anotación genómica de genes expresados en la biosíntesis de compuestos fenólicos en pitahaya (Hylocereus spp.) expuesta a condiciones de estrés

La falta de información genética completa sobre el genoma de la pitahaya (Hylocereus spp.) y la ausencia de anotaciones en bases de datos biológicas dificultan la identificación precisa de genes expresados en condiciones de estrés. Para abordar esta problemática, el presente estudio se centró en la anotación de genes involucrados en la biosíntesis de compuestos fenólicos en pitahaya bajo condiciones de estrés biótico (infección por patógeno) y abiótico (inducción a la floración con luz suplementaria). Utilizando varias técnicas bioinformáticas, se analizaron datos transcriptómicos para ensamblar secuencias de novo a partir de lecturas crudas para cada condición de estrés. Se evaluó rigurosamente la calidad de estos ensamblajes y se generó una secuencia consenso para analizar su homología con especies relacionadas. Se utilizó herramientas de predicción ab initio y de novo para realizar la anotación estructural y funcional de los ensamblajes, generando anotaciones en formato GFF3 que detallan tanto la estructura como las funciones biológicas de los genes predichos. Posteriormente, se llevó a cabo un análisis de expresión diferencial (DEG) para identificar los genes que se expresan en la biosíntesis de compuestos fenólicos bajo las distintas condiciones de estrés. Los resultados revelaron nueve enzimas clave involucradas en las rutas metabólicas de fenilpropanoides, flavonoides y antocianinas. Además, se identificó un factor de transcripción MYB que regula la expresión génica en estas vías. Esta investigación reveló la complejidad de los mecanismos adaptativos de la pitahaya frente al estrés, destacando cómo activa procesos biosintéticos específicos que mejoran su capacidad antioxidante y adaptativa en condiciones adversas.

The lack of complete genetic information on the pitaya (Hylocereus spp.) genome and the absence of annotations in biological databases hinder the precise identification of genes expressed under stress conditions. To address this challenge, this study focused on annotating genes involved in the biosynthesis of phenolic compounds in pitaya under biotic (pathogen infection) and abiotic (flowering induction with supplementary light) stress conditions. Using various bioinformatic techniques, transcriptomic data were analyzed to assemble de novo sequences from raw reads for each stress condition. The quality of these assemblies was rigorously evaluated, and a consensus sequence was generated to analyze its homology with related species. Structural and functional annotation of the assemblies was conducted using ab initio and de novo prediction tools, resulting in annotations in GFF3 format that detail both the structure and biological functions of the predicted genes. Subsequently, a differential expression analysis (DEG) was performed to identify genes expressed in the biosynthesis of phenolic compounds under different stress conditions. The results revealed nine key enzymes involved in the metabolic pathways of phenylpropanoids, flavonoids, and anthocyanins. Additionally, a MYB transcription factor that regulates gene expression in these pathways was identified. This research underscores the complexity of pitaya's adaptive mechanisms in response to stress, highlighting its activation of specific biosynthetic processes that enhance antioxidant capacity and adaptive ability under adverse conditions.