INTRODUCTION - Proanthocyanidins (PAs) are a
group of polyphenolic secondary metabolites synthesized
in plants via flavonoid pathway. Strawberry
(Fragaria × ananassa Duch.) is a rich source of flavonoids
and proanthocyanins, which are known to have
multiple health benefits. The anthocyanidin reductase
(ANR) is an interesting gene to study within the
flavonoid biosynthesis pathway, since it diverts the
anthocyanin pathway to flavonol synthesis. MATERIALS AND METHODS – The present study describes cloning,
semi-quantitative expression analysis and molecular
modeling of the strawberry (cv. Sweet Charlie)
anthocyanidin reductase (FaANR) gene during the
progressive stages of fruit development. RESULTS AND DISCUSSION – The FaANR gene was 1,020 bp long with
an open reading frame encoding a protein of 308 amino
acid residues. The estimated molecular mass and
isoelectric point of the protein were 32.89 kD and
5.54, respectively. The expression of FaANR was only
seen during early stages of fruit development indicating
its early involvement in PA accumulation, well before
ripening onset. Analysis of the FaANR sequence
showed 98% similarity to ANR from diploid strawberry,
Fragaria vesca. The cladistic analysis indicated that the FaANR was phylogenetically similar to Pyrus
and Prunus ANR genes. Protein modeling suggested
protein-ligand interactions at active site with NADP
binding as the plausible mechanism of action. CONCLUSION
– This is the first report on cloning, expression
study and in silico modeling of an anthocyanidin reductase
of strawberry. The conditions of in vivo modulation
of ANR expression open applied perspectives
for commercial production of PAs in strawberry and
other berries.
INTRODUCTION – Les proanthocyanidines (PA) sont
un groupe de métabolites secondaires polyphénoliques
synthétisés dans les plantes via la voie des
flavonoïdes. La fraise (Fragaria × ananassa Duch.)
est une riche source de flavonoïdes et de pro-anthocyanes,
qui sont connus pour avoir de multiples bénéfices
pour la santé. L’anthocyanidine réductase (ANR)
est un gène intéressant à étudier dans la voie de la
biosynthèse des flavonoïdes, puisqu’elle détourne la
voie anthocyanique vers la synthèse de flavonol. MATERIEL ET METHODES – La présente étude décrit le clonage,
l’analyse d’expression semi-quantitative et la modélisation
moléculaire du gène de l’anthocyanidine réductase
fraise (cv. Sweet Charlie) pendant les étapes
progressives du développement des fruits. RESULTATS ET DISCUSSION – Le gène FaANR mesure 1.020 pb de
long avec un cadre de lecture ouvert codant pour une
protéine de 308 résidus d’acides aminés. La masse
moléculaire estimée et le point isoélectrique de la protéine sont de 32,89 kD et 5,54, respectivement.
L’expression de FaANR n’a été observée que durant
les premiers stades du développement des fruits, ce
qui indique son implication précoce dans l’accumulation
de PA, bien avant le début de la maturation.
L’analyse de la séquence FaANR a montré une similitude
de 98% avec l’ANR de la fraise diploïde Fragaria
vesca. L’analyse cladistique a indiqué que le FaANR
était phylogénétiquement similaire aux gènes ANR
de Pyrus et de Prunus. La modélisation des protéines
suggère des interactions protéine-ligand au site actif
avec la liaison au NADP comme mécanisme d’action
plausible. CONCLUSION – Il s’agit du premier rapport de
clonage, d’étude d’expression et de modélisation in silico
de l’anthocyanidine réductase de fraise diploïde.
Les conditions de modulation in vivo de l’expression
de l’ANR ouvrent des perspectives appliquées pour
la production commerciale d’AP dans la fraise et
d’autres baies.
