Metabolic engineering of isoflavone genistein in Brassica napus with soybean isoflavone synthase

La génistéine (4',5,7‑trihydroxyisoflavone) est une isoflavone surtout présente dans les légumineuses qui possède des activités phyto‑œstrogéniques et antioxydantes. L’enzyme clé qui aiguille les produits intermédiaires de la voie des phénylpropanoïdes pour qu’ils deviennent des isoflavonoïdes plutôt que des flavonoïdes est l’isoflavone synthase (IFS). Le Brassica napus est un oléagineux qui ne fait pas partie de la famille des légumineuses et ses tissus végétatifs produisent naturellement des phénylpropanoïdes et des flavonoïdes, mais pas des isoflavones, puisqu’il ne synthétise pas l’IFS. Afin de vérifier si l’IFS exogène peut utiliser un substrat endogène pour produire l’isoflavone génistéine dans les oléagineux, nous avons introduit le gène du soja codant l’IFS (GmIFS2) dans des plantes de B. napus. Nous avons constaté que la présence de GmIFS2 entraînait la synthèse et l’accumulation de dérivés de la génistéine dans les feuilles de B. napus (jusqu’à 0,72 mg g-1 de poids sec). Par ailleurs, nous avons observé une modification de l’expression de la plupart des gènes de la voie des phénylpropanoïdes de B. napus. Ces résultats suggèrent que l’enzyme hétérologue GmlFS2 est fonctionnelle et peut utiliser la naringénine de B. napus comme substrat pour produire de la génistéine dans le colza oléagineux.