Solubilisation De Galactosyltransférase Qui Synthétise Chaînes Latérales 1,4-bêta-galactane Dans Pectique Rhamnogalacturonane Je

Physiologia Plantarum. Apr, 2002  |  Pubmed ID: 11975727

bêta-1 ,4-galactane galactosyltransférase (GT) activité a été solubilisée à partir des membranes de pomme de terre, en présence de microsomes de 78 mM 3 - [(3-cholamidopropyl) diméthylammonio]-1-propanesulfonique. L'activité transférée solubilisé GT 14 [C] galactose de UDP-14 [C] galactose sur les accepteurs des substrats composés de rhamnogalacturonane (RG) avec des chaînes courtes galactane (RG-A, environ 1,2 MDa, mol% Gal / Rha = 0,7; RG-B, d'environ 21 kDa, mol% Gal / Rha = 1,2). Cependant, plus courte RG contenant de courtes chaînes galactane (environ 2 kDa et 1,2 kDa), les oligomères RG sans galactosyl-résidus, galactane et galactooligomers n'a pas agi comme accepteur-substrats. PH optimal pour la 14 [C] incorporation sur RG-A et RG-B était d'environ 5,6 et 7,5, respectivement. Les 14 [C]-marquées sur les produits de synthèse RG-A et-B RG peut être digéré par une lyase RG spécifique en fragments plus petits RG. 1,4-bêta-Endogalactanase ne pouvait pas digérer le produit ancien, alors que ce dernier produit a été digéré à 14 [C] galactobiose et 14 [C] galactose. Cela démontre qu'au moins deux des activités GT ont été solubilisés à partir de membranes microsomales de pommes de terre. Il fallait pH optimal d'environ 5,6 pour transférer les résidus galactosyl sur RG-A, tandis que l'autre avait un pH optimal d'environ 7,5 pour transférer les résidus galactosyl sur RG-B. La fois galactane synthétisé attaché au squelette de RG RG-A et-B RG, et le galactane synthétisé sur l'accepteur RG-B est le 1,4-bêta-lié.

Interférence Directe Avec Rhamnogalacturonane Je Biosynthèse Dans Golgi Vésicules

Plant Physiology. May, 2002  |  Pubmed ID: 12011341

La pectine est une classe de complexes polysaccharides pariétaux avec plusieurs rôles au cours du développement cellulaire. Affectation de fonctions spécifiques aux polysaccharides particuliers est à ses débuts, en partie, en raison du nombre limité de mutants et les transformants disponibles avec polymères modifiés pectiques dans leurs murs. Les pectines sont également des polymères importants avec diverses applications dans les industries alimentaires et pharmaceutiques, qui pourraient bénéficier de la technologie pour la production de pectines avec des propriétés fonctionnelles spécifiques. Dans ce rapport, nous décrivons la génération de pommes de terre (Solanum tuberosum L. cv Posmo) transformants tubercules produisent pectique rhamnogalacturonane I (RGI) avec un faible niveau de arabinosylation. Cela a été réalisé par l'expression d'une membrane de Golgi-ancré endo-alpha-1 ,5-arabinanase. Analyse de la composition du sucre de RGI isolé de transformer et de type sauvage tubercules ont montré que la teneur en arabinose a été diminué d'environ 70% dans les parois cellulaires transformées par rapport au type sauvage. La modification de la LIR a été confirmée par immunomarquage avec un anticorps reconnaissant l'alpha-1 ,5-arabinane. C'est la première fois, à notre connaissance, que la biosynthèse d'un polysaccharide paroi cellulaire végétale a été manipulé par l'action d'une glycosyl hydrolase ciblée dans le compartiment de Golgi.

L'influence De La Phosphoglucomutase Cytosolique Sur Le Métabolisme Glucidique Photosynthétique

Planta. Oct, 2002  |  Pubmed ID: 12355162

Le but de ce travail était d'examiner le rôle de cytosolique phosphoglucomutase (CPGM; CE 5.4.2.2) dans la répartition du carbone photosynthétique. Nous avons précédemment décrit la génération et la caractérisation du métabolisme des tubercules de pommes de terre transgéniques de (Solanum tuberosum cv. Désirée) lignées exprimant le gène StcPGM dans l'orientation antisens sous le contrôle du promoteur 35S. Ici, nous étendons la caractérisation du métabolisme des feuilles au sein de ces lignes, l'étude des propriétés des échanges gazeux, le partitionnement de carbone, et l'effet de la manipulation génétique sur un large éventail de métabolites y compris les métabolites de la transition du saccharose-amidon, la glycolyse, le cycle de Krebs et d'acides aminés métabolisme de l'acide. Les données acquises dans la présente étude révèlent étonnamment que la capacité photosynthétique de saccharose synthétique des feuilles est en grande partie inchangée, mais que ces plantes afficher un taux réduit de la photosynthèse, une réduction spectaculaire des niveaux de nucléotides, et un déclin général de la biosynthèse. Nous concluons que ces lignes ne présentent que des changements modérés dans la synthèse du saccharose, mais les changements plus complexes sur un éventail de diverses voies métaboliques.

Rapid Phénotypage Structurelle Des Mutants Aux Parois Cellulaires Végétales Par Empreintes Digitales Oligosaccharide Enzymatique

Plant Physiology. Dec, 2002  |  Pubmed ID: 12481058

Diverses méthodes biochimiques, chimiques, et microspectroscopique ont été développées au fil des ans pour le dépistage et l'identification des mutants ayant une structure de la paroi cellulaire altérée. Toutefois, ces procédures ne parviennent pas à fournir des idées sur les aspects structurels des polymères de la paroi cellulaire. Dans cet article, nous présentons différentes méthodes pour cribler rapidement Arabidopsis mutants de la paroi cellulaire. Les procédures d'empreintes enzymatiques haute performance en utilisant la chromatographie d'échange d'anions-pulsé ampérométrique liquide de détection, l'électrophorèse des glucides fluorophore assistée, et assistée par matrice de temps d'ionisation laser désorption de vol (MALDI-TOF) spectrométrie de masse (SP) sont illustrés par la analyse structurale de la xyloglucane hémicellulose. Tous les trois techniques sont en mesure d'identifier des altérations structurales de xyloglucanes mur mur1, mur2, et mur3, qui en comparaison avec le type sauvage présentent des défauts de la chaîne latérale dans leur structure xyloglucane. Le plus rapide a été fourni par l'analyse MALDI-TOF MS. Bien que MALDI-TOF MS en soi n'est pas quantitatif, il est possible de façon reproductible d'obtenir des informations abondance relative des différents oligosaccharides présents dans l'extrait. L'absence de quantification absolue par MALDI-TOF MS a été compensé par une endoglucanase xyloglucane-spécifique et simple dosage colorimétrique. Compte tenu de la possibilité d'un dépistage de masse en utilisant MALDI-TOF MS, un programme basé sur Perl a été développé pour traiter les spectres obtenus à partir de MALDI-TOF MS automatiquement. Aberrantes peut être identifié très rapidement selon l'une d'un ensemble de paramètres définis sur la base de données recueillies à partir des plantes de type sauvage. Les méthodes présentées ici peuvent être facilement adopté pour l'analyse des polysaccharides de la paroi d'autres. MALDI-TOF MS offre un outil puissant pour cribler et identifier des mutants de la paroi cellulaire rapidement et efficacement et, surtout, est capable de donner un premier aperçu de la composition structurelle et / ou modification qui se produit dans ces mutants.

RHM2 Est Impliquée Dans La Synthèse De Pectine Mucilage Et Est Requis Pour Le Développement Du Tégument Chez Arabidopsis

Plant Physiology. Jan, 2004  |  Pubmed ID: 14671019

Les pectines sont des composantes majeures de primaires parois des cellules végétales et le mucilage des graines d'Arabidopsis. Malgré les progrès dans l'élucidation structurale des pectines, seuls très peu d'enzymes participant à la régulation ou leur synthèse ont été identifiés. Un gène premier candidat impliqué dans la synthèse de pectine rhamnogalacturonane I est RHM2, une plante putatif orthologue à enzymes biosynthétiques NPD-rhamnose en bactéries. Les études d'expression avec un promoteur bêta-glucuronidase construction et de reverse transcription des données de PCR montrent que RHM2 est exprimée de manière ubiquitaire. Rhm2 insertion ADN-T lignées mutantes ont été identifiés en utilisant une approche de génétique inverse. L'analyse des graines par rhm2 méthodes de coloration différentes et l'analyse chimique du mucilage a révélé une forte réduction de rhamnogalacturonane je dans le mucilage et une diminution de son poids moléculaire. En outre, microscopie électronique à balayage de la surface de la graine a indiqué une morphologie déformée testa, illustrant non seulement une structure, mais aussi un rôle de développement pour le métabolisme RGI ou le rhamnose dans testa bonne formation.

Glycosyltransférases Et Biosynthèse Des Parois Cellulaires: Les Joueurs Nouveaux Et Perspectives

Current Opinion in Plant Biology. Jun, 2004  |  Pubmed ID: 15134749

Les plantes ont besoin un mécanisme de biosynthèse énorme pour synthétiser des polysaccharides complexes qui sont présents dans la paroi cellulaire végétale. L'isolement, la caractérisation et la cartographie des mutants de paroi, ainsi que des approches biochimiques, ont permis des avancées significatives dans notre compréhension de la synthèse du polysaccharide mur à un niveau moléculaire et la fonction des polysaccharides dans la croissance des plantes et le développement. En outre, les mécanismes de régulation potentiels et des facteurs protéiques associés font leur apparition à partir de données récentes.

Identification Et Caractérisation D'un UDP-D-glucuronate 4-épimérase Chez Arabidopsis

FEBS Letters. Jul, 2004  |  Pubmed ID: 15225656

L'un des principaux sucres présents dans la paroi cellulaire végétale est d-galacturonate, le monosaccharide dominante en polysaccharides pectiques. Travail précédente indique que l'un des précurseurs activés nécessaires pour la synthèse de pectines est UDP-D-galacturonate, qui est synthétisé à partir de l'UDP-D-glucuronate par une UDP-D-glucuronate 4-épimérase (GAE). Ici, nous rapportons l'identification, le clonage et la caractérisation d'un GAE6 d'Arabidopsis thaliana. L'analyse fonctionnelle a révélé que cette enzyme convertit l'UDP-D-glucuronate de l'UDP-d-galacturonate in vitro. Une analyse de l'expression de cette épimérase et ses cinq homologues dans le génome d'Arabidopsis par RT-PCR quantitative et promoteur :: GUS fusions indiqué expression différentielle des membres de la famille dans les tissus végétaux et de l'expression de toutes les isoformes dans le pollen en développement de A. thaliana.

Le Substrat De L'Glycan Cytosolique Isozymes (Pho 2) Phosphorylase Du Pisum Sativum L.: Identification, Analyse Des Liens Entre Et La Localisation Subcellulaire

The Plant Journal : for Cell and Molecular Biology. Sep, 2004  |  Pubmed ID: 15341635

La distribution d'amidon subcellulaire enzymes liées et le phénotype de mutants d'Arabidopsis défectueux dans la dégradation de l'amidon indiquent que l'amidon roulement plastidiale est lié à un métabolisme glycane cytosolique. Dans cette communication, un heteroglycan soluble (SHG) à partir de feuilles de Pisum sativum L. a été étudiée. Les principaux constituants de la SHG sont le galactose, l'arabinose et le glucose. Pour localisation subcellulaire, la SHG a été préparé à partir de protoplastes isolés et des chloroplastes. Sur une base de chlorophylle, des protoplastes et chloroplastes donné environ 70% et moins de 5%, respectivement, de la quantité de la préparation de feuilles SHG dérivée. Ainsi, la plupart des SHG réside à l'intérieur de la cellule mais à l'extérieur du chloroplaste. SHG est soluble et non-membrane associée. Utilisation de la filtration sur membrane, la SHG a été séparé en un moins de 10 kDa et a> fraction de 10 kDa. Celui-ci a été résolu en deux sous-fractions (I et II) par le champ d'écoulement de fractionnement. Dans le protoplaste dérivés> 10 kDa préparation SHG la sous-fraction j'étais de loin le composé le plus dominant. bêta-glucosyl réactif de Yariv était réactif avec sous-fraction II, mais pas avec I. En sous-fraction des essais in vitro ce dernier a agi comme accepteur glucosyle pour la cytosolique (Pho 2) phosphorylase, mais pas pour la phosphorylase du muscle de lapin. Glycosidiques analyses de liaison de sous-fractions I et II et des glycanes Yariv les réactifs réactifs ont révélé que tous les trois glycanes contiennent un pourcentage élevé de arabinogalactane-comme des liens. Cependant, SHG possède une teneur plus élevée en composés mineurs, nommément glucosyle, mannosyle, et rhamnosyl résidus fucosyle. Sur la base de résidus glycosyl et des liens glycosidiques, sous-fraction, je possède une structure plus complexe que sous-fraction II.

XTH Actes à L'interface Des Microfibrilles-matrice Au Cours De L'élongation Cellulaire

Journal of Experimental Botany. Feb, 2005  |  Pubmed ID: 15642717

Sulphorhodamine-labellisés oligosaccharides de xyloglucane sont incorporés dans la paroi cellulaire d'Arabidopsis et des racines de tabac, et de cultures de cellules de Nicotiana tabacum par le transglucosylase (XET) action de XTHs. Dans la paroi cellulaire des cellules à croissance diffuse, le modèle de l'action subcellulaire XET a révélé une «fibrillaire» modèle, différent de la localisation xyloglucane. Le modèle fibrillaire fluorescence avait pas d'orientation nette sphériques des cellules en culture. Il a changé d'transversale à l'axe longitudinal lorsque les cellules ont commencé à allongé, une option pour l'image des réarrangements de microtubules corticales et le dépôt de cellulose d'accompagnement. L'interférence avec la polymérisation des microtubules et avec dépôt de cellulose inhibé cette forte et «fibrillar' organisée XET-action, que les interférences avec l'actine-polymérisation n'a diminué que de l'intensité de l'action des enzymes. Les cellules épidermiques d'un mutant avec synthèse de la cellulose réduit également eu une action XET faible. Les poils absorbants (Tip-cultiver des cellules) ont présenté une grande XET-action sur toute leur longueur, mais il manquait le motif spécifique parallèle. Dans les deux cas diffus et de plus en plus la pointe des types de cellules d'extraction des xyloglucanes constituées fluorescents par une endoglucanase xyloglucane-spécifique réduit la fluorescence, mais l'apparence de la «fibrillaire» dans les cellules en croissance diffuses n'a pas été éliminée. Ces résultats montrent que XTHs agir sur les xyloglucanes attachés à microfibrilles de cellulose. Après l'incorporation des oligosaccharides fluorescents, les xyloglucanes décorer les microfibrilles de cellulose et devient inaccessible aux enzymes hydrolytiques.

La Famille Oxygenase Inositol Gene D'Arabidopsis Est Impliqué Dans La Biosynthèse Des Précurseurs Nucléotide De Sucre Pour Les Polysaccharides Matrice De La Paroi Cellulaire

Planta. May, 2005  |  Pubmed ID: 15660207

Le nucléotide-sucre UDP-acide glucuronique (UDP-GlcA) est le précurseur principale pour l'acide galacturonique, le xylose, arabinose apiose et les résidus de la culture de cellules végétales de paroi polymères. UDP-GlcA peuvent être synthétisés par deux différentes voies fonctionnelles chez Arabidopsis impliquant soit l'UDP-glucose déshydrogénase ou oxygénase inositol que la réaction enzymatique initiale de canaliser les hydrates de carbone dans une piscine de sucres UDP utilisé pour la biosynthèse de la paroi cellulaire. Les gènes codant pour l'enzyme myo-inositol oxygénase (MIOX) ont été analysés chez Arabidopsis. Ils représentent une famille de gènes de faible capacité contenant quatre membres. La transcription de tous les membres indique un modèle transitoire de gènes et de l'orgue-expression spécifique dans les tissus végétaux de culture telle qu'elle est analysée par RT-PCR et promoteur :: GUS lignes de gènes rapporteurs. Deux isoformes (MIOX1, MIOX2) sont exprimés dans presque tous les tissus de la plante, alors que l'expression de MIOX4 et MIOX5 se limite essentiellement aux fleurs, en particulier venant à échéance le pollen. Lignées d'insertion ADN-T dans les gènes ont été isolés MIOX, mais simples défonçables présentent des phénotypes de croissance similaires au type sauvage. La composition en monosaccharides de la paroi cellulaire de ces mutants n'est pas changé de manière significative par rapport aux plantes de type sauvage. Toutefois, l'incorporation de 3H-inositol en polymères de la paroi de semis est fortement altérée dans les lignées mutantes (Delta) et MIOX1 (Delta) MIOX2, qui sont les seuls isoformes qui sont exprimés dans les semis.

Changements Dans Polysaccharides Pariétaux Dans L'orge Développement (Hordeum Vulgare) Coléoptiles

Planta. Jul, 2005  |  Pubmed ID: 15824908

Polysaccharides de la paroi cellulaire dans coléoptiles d'orge en développement ont été examinés à l'aide d'extraction des acides acétique acide nitrique-, l'acétate d'alditol et analyses de méthylation et la digestion enzymatique. La paroi cellulaire coléoptile à partir de céréales imbibée a été riche en polysaccharides pectiques (30% en mole), arabinoxylane (25% en mole), de cellulose (25% mol) et xyloglucane (6% en mole), mais ne contenait que de faibles niveaux de (1 -> 3,1 -> 4)-bêta-D-glucane (1% en moles). Pendant 5 jours de croissance du coléoptile, les polysaccharides pectiques diminué de façon constante à environ 9% en mole, tandis que (1 -> 3,1 -> 4)-bêta-D-glucane a augmenté à 10% mol. Suite à l'arrêt de la croissance des coléoptiles à environ 5 jours, (1 -> 3,1 -> 4)-bêta-D-glucan contenu rapidement diminué à 1% mol. La teneur en cellulose des parois est resté à environ 35-40% mol tout au long de la croissance du coléoptile. De même, le contenu arabinoxylane sont restés pratiquement constants à 25-30% mol cours de la croissance, bien que le ratio substitué à non 4-linked unités xylosyle diminué d'environ 4:1 à 1:1. Xyloglucane contenu varie de 6% en moles à 10% en moles et le profil d'oligosaccharide déterminée en utilisant une endoglucanase xyloglucane-spécifique et masse MALDI-TOF spectrométrie indiqué que les oligosaccharides et XXGG XXGGG sont les composantes principales, avec une ou deux des groupes acétyle, respectivement, ainsi , des changements dramatiques dans la composition des parois ont été détectés au cours de la croissance de coléoptiles d'orge, à la fois à l'égard de l'abondance relative des constituants de la paroi individuelles et à la structure fine des arabinoxylanes.

Analyse Des Heteroglycans Cytosoliques à Partir De Feuilles De Pomme De Terre Transgénique (Solanum Tuberosum L.) Plantes Que La Sous-ou Surexpriment Le Pho 2 Phosphorylase Isozymes

Plant & Cell Physiology. Dec, 2005  |  Pubmed ID: 16230332

Au cours de dégradation de l'amidon, les chloroplastes d'exporter des sucres neutres dans le cytosol où ils semblent entrer dans un métabolisme glycane complexe. Les interactions entre les glycanes et transférases glucosyle résidant dans le cytosol ont été étudiés par l'analyse de pommes de terre transgéniques (Solanum tuberosum L.) qui possèdent des niveaux élevés, soit une diminution ou de l'isoforme cytosolique (Pho 2) phosphorylase. Solubles dans l'eau (SHG heteroglycans) ont été isolés à partir de ces plantes et ont été caractérisés. SHG contient, comme constituants majeurs, arabinose, le rhamnose, le galactose et du glucose. Non-aqueuse de fractionnement combiné avec d'autres techniques de séparation a révélé une masse distincte de la SHG qui se trouve dans le cytosol. Sous des conditions in vitro, les heteroglycans cytosoliques agir comme accepteur glucosyl sélective pour Pho 2. Sites accepteurs ont été caractérisées par une dégradation spécifique hydrolytique la suite de la Pho 2-catalysée transfert glucosyle. La distribution de la taille de la SHG cytosolique augmenté au cours de la période d'obscurité, indiquant une activité métabolique distincte liée à la dégradation de l'amidon net. L'inhibition antisens de Pho 2 a entraîné une augmentation des contenus glucosyle et rhamnosyl des glycanes. La surexpression de Pho 2 a diminué le contenu des deux résidus. Par rapport au type sauvage, dans les deux types de plantes transgéniques de la taille des glycanes cytosoliques a été augmenté.

DEFICIENT Arabinane 1 Est Un Arabinosyltransferase Putatif Impliquée Dans La Biosynthèse De Arabinane Pectique Chez Arabidopsis

Plant Physiology. Jan, 2006  |  Pubmed ID: 16377743

La fonction d'une glycosyltransférase putative (At2g35100) a été étudiée chez Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). La protéine est prévu pour être une protéine membranaire de type 2 avec un ancrage de signal. Deux indépendants lignées mutantes avec l'ADN-T d'insertion dans la 1 arabinane insuffisantes (ARAD1) gène ont été analysés. Le gène a été montré pour être exprimé dans tous les tissus mais surtout dans les tissus vasculaires des feuilles et des tiges. Analyse des polysaccharides pariétaux isolés à partir de feuilles et les tiges ont montré que la teneur en arabinose a été réduit à environ 75% et 46%, respectivement, des niveaux de type sauvage. L'analyse immunohistochimique a indiqué une diminution spécifique dans arabinane sans changement dans d'autres domaines pectiques ou glycoprotéines. La structure cellulaire de la tige est également pas modifié. Isolé à partir de tissus rhamnogalacturonane je mutantes ne contenait que 30% environ de la quantité de type sauvage de l'arabinose, confirmant le déficit spécifique dans arabinane. L'analyse de liaison ont montré que la petite quantité de présents dans les tissus arabinane mutant était structurellement similaire à celle du type sauvage. Transformation de plantes mutantes possédant le gène ARAD1 entraîné par le promoteur 35S a conduit à la complémentation du phénotype complet, mais aucun des transformants avaient plus arabinane que le niveau de type sauvage. Les données suggèrent que ARAD1 est un arabinane alpha-1 ,5-arabinosyltransferase. À notre connaissance, l'identification des autres L-arabinosyltransferases n'a pas été publié.

Une Insertion Coumaroyl-ester-3-hydroxylase Mutant Révèle L'existence De Non Redondants Meta-hydroxylation Pathways Et Des Rôles Essentiels Des Précurseurs Phénoliques Dans L'expansion Des Cellules Et La Croissance Des Plantes

Plant Physiology. Jan, 2006  |  Pubmed ID: 16377748

Les cytochromes P450 de la famille CYP98 catalyser l'étape méta-hydroxylation dans la voie de biosynthèse des phénylpropanoïdes. Le Arabidopsis Ref8 (Arabidopsis thaliana) mutant, avec une mutation ponctuelle dans le gène CYP98A3, a été décrit précédemment pour montrer les défauts de développement, des changements dans la composition de la lignine, et le manque de esters solubles sinapoyl. Nous avons isolé un ADN-T d'insertion mutant dans CYP98A3 et de montrer que cette mutation conduit à une inhibition plus drastique de développement de la plante et l'inhibition de la croissance cellulaire. Semblable à du mutant Ref8, le mutant d'insertion a réduit la teneur en lignine, la lignine avec la tige se composant essentiellement de p-hydroxyphényle unités et des traces de guaiacyle unités et syringyle. Cependant, ses racines afficher une lignification ectopique et une proportion importante d'unités guaiacyle et syringyle, ce qui suggère l'apparition d'une alternative indépendante CYP98A3-méta-hydroxylation mécanisme actif principalement dans les racines. Relative à la lutte, les plantules mutantes produisent de très faibles quantités d'esters sinapoyl, mais accumulent les glycosides de flavonol. La croissance des cellules réduit semble corrélée à des altérations de l'abondance des polysaccharides pariétaux, en baisse notamment en cellulose cristalline, et les modifications profondes dans l'expression des gènes et de l'homéostasie qui rappelle d'une réponse au stress. CYP98A3 constitue ainsi un goulot d'étranglement critique dans la voie des phénylpropanoïdes et dans la synthèse de composés contrôlant le développement des plantes. CYP98A3 lignes cosuppressed montrent une gradation de défauts de développement et des changements dans la teneur en lignine (40% de réduction) et de la structure (fréquence importante de p-hydroxyphényl unités), mais le contenu en esters foliaires sinapoyl est similaire à la commande. La coloration violette de leurs feuilles est corrélée à l'accumulation des anthocyanes sinapoylated.

Quantitative Trait Loci Analyse De La Composition Paroi Cellulaire Primaire Chez Arabidopsis

Plant Physiology. Jul, 2006  |  Pubmed ID: 16714406

Locus de caractères quantitatifs (QTL) a été utilisé pour identifier les gènes responsables de la variation naturelle de la composition de la paroi cellulaire primaire chez Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). Les parois cellulaires des semis cultivés sombre d'une baie-0 x Shahdara ligne de la population de lignées recombinantes fixées ont été analysés en utilisant trois techniques miniaturisées mondiaux de la paroi cellulaire d'empreintes digitales: analyse de la composition monosaccharide par chromatographie en phase gazeuse, le profilage de masse xyloglucane oligosaccharide, et l'ensemble du mur à transformée de Fourier à infrarouge microspectroscopie. Variation héritable et la transgression ont été observées pour le rapport arabinose-rhamnose, xyloglucane chaîne latérale composition (y compris O-acétylation des niveaux), et d'absorbance pour un sous-ensemble de transformée de Fourier nombres d'ondes infrarouges. Au total, 33 QTL, correspondant à au moins 11 loci différents contrôlant foncé adulte longueur de l'hypocotyle, composition de pectine, et les niveaux de fucosylation xyloglucane et O-acétylation, ont été identifiés. Un QTL majeur, représentant 51% de la variation du ratio arabinose-rhamnose, affecté le nombre de chaînes latérales arabinanes vraisemblablement attachées au polysaccharide pectique rhamnogalacturonane I, ouvrant la voie au clonage positionnel du premier gène qui sous-tend la variation naturelle de la structure de pectine . Plusieurs QTL ont été jugés colocalisés, ce qui peut avoir des implications pour la régulation du métabolisme xyloglucane. Ces résultats démontrent la possibilité de combiner des techniques d'empreintes, les variations naturelles, et la génétique quantitative afin de mieux comprendre d'origine dans les mécanismes moléculaires qui sous-tendent la structure et le métabolisme des polysaccharides pariétaux.

La Racine D'Arabidopsis Cellules Ciliées Mur Formation Mutant Lrx1 Est Supprimée Par Des Mutations Dans Le Gène Codant Pour Une Synthase RHM1 UDP-L-rhamnose

The Plant Cell. Jul, 2006  |  Pubmed ID: 16766693

Cellulaire et la croissance paroi cellulaire sont des processus interdépendants qui doivent être étroitement coordonnés et contrôlés. RLP-extensin1 (LRX1) d'Arabidopsis thaliana est un régulateur de potentiel de développement paroi cellulaire, consistant en un domaine N-terminal de répétition riches en leucine et une extrémité C-terminale extensine en forme de domaine typique pour structurelles protéines de paroi cellulaire. LRX1 est exprimé dans les poils absorbants, et lrx1 plantes mutantes de développer les poils absorbants déformés qui, souvent, la houle, une succursale ou d'effondrement. Les structures de paroi cellulaire aberrantes trouvés dans lrx1 mutants pointer vers une fonction de LRX1 pendant la mise en place de la matrice extracellulaire. Pour identifier les gènes qui sont impliqués dans une voie dépendante de LRX1 développement, un écran suppresseur a été réalisée sur le mutant lrx1, et deux rol1 indépendants (pour un répresseur de la lrx1) allèles ont été isolés. ROL1 est allélique d'rhamnose Biosynthesis1, qui code pour une protéine impliquée dans la biosynthèse de rhamnose, une composante importante de la pectine monosaccharide. Les mutations rol1 modifier le polysaccharide pectique rhamnogalacturonane I et, pour un allèle, rhamnogalacturonane II. En outre, les rol1 mutations provoquent une modification de l'expression d'un certain nombre de cellules paroi gènes liés. Ainsi, le phénotype mutant lrx1 est susceptible d'être supprimé par les changements dans les polysaccharides pectiques ou d'autres composants de la paroi cellulaire.

Interactions Entre La Biosynthèse De Cellulose MUR10/CesA7-dependent Secondaire Et Primaire Structure Des Parois Cellulaires

Plant Physiology. Dec, 2006  |  Pubmed ID: 17041031

Parois cellulaires primaires sont déposés et rénové pendant la division cellulaire et l'expansion. Parois cellulaires secondaires sont déposés dans des cellules spécialisées, après la phase d'expansion. Il est actuellement inconnue de savoir si et comment ces processus sont liés entre eux. Le (Arabidopsis thaliana) Arabidopsis MUR10 gène est nécessaire à la normale composition cellulaire glucidique paroi primaire dans les feuilles matures ainsi que pour la croissance normale des plantes, la force de l'hypocotyle, et la fertilité. La composition en sucres global de jeunes plants mur10 n'est pas significativement modifiée, mais la proportion relative des chaînes latérales pectiques est décalé vers une augmentation de 1 -> 5-alpha-arabinane par rapport à 1 -> 4-bêta-galactane. mur10 semis afficher fucogalactosylation réduite de façon étanche la paroi cellulaire lié xyloglucane. Les niveaux d'expression de gènes codant pour des enzymes nucléotidiques soit interconversion de sucre ou glycosyl transférases, connus pour être impliqués dans la biosynthèse de la paroi cellulaire primaire et secondaire, sont généralement pas affectés, mais la transcription CesA7 est spécifiquement supprimée dans l'allèle mur10-1. Le locus MUR10 est identique avec le gène CesA7, qui code une sous-unité catalytique de la cellulose que l'on croyait être spécifiquement impliquée dans la formation de la paroi cellulaire secondaire. Les vaisseaux du xylème chez les jeunes mur10 hypocotyles sont effondrés et leur biréfringence est perdu. En outre, un épitope xyloglucane fucogalactosylated est réduite et un 1 -> 5-alpha-arabinane épitope a augmenté dans chaque type de cellule mur10 hypocotyles, y compris les cellules qui ne déposent pas les murs secondaires. mur10 affiche également la distribution d'un épitope modifié arabinogalactane-protéine précédemment associé à la différenciation du xylème et épaississement de la paroi secondaire. Ce travail indique l'existence d'un mécanisme qui détecte l'intégrité secondaire paroi cellulaire et contrôle la biosynthèse ou le remodelage structurel des parois cellulaires primaires et la différenciation cellulaire.

Analyse Intégrée Des Niveaux De Métabolites Et De Transcription Révèle Les Changements Métaboliques Qui Sous-tendent Le Développement Des Fruits De Tomate Et Souligner Les Aspects Réglementaires Du Comportement Du Réseau Métabolique

Plant Physiology. Dec, 2006  |  Pubmed ID: 17071647

Tomate (Solanum lycopersicum) est un modèle bien étudié du développement et de maturation des fruits charnus. Développement du fruit de tomate est bien entendu à partir d'un point de vue hormonal réglementaire, et les changements développementaux dans pigment et métabolisme de la paroi cellulaire sont également bien caractérisé. Toutefois, les aspects plus généraux de changement métabolique au cours du développement des fruits n'ont pas été étudiées malgré l'importance du métabolisme dans le contexte de la composition finale du fruit mûr. Dans cette étude, nous avons quantifié l'abondance d'un large éventail de métabolites par chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse, a analysé un certain nombre de flux métaboliques principaux, et en parallèle analysé les changements transcriptomiques au cours du développement du fruit de tomate. Profilage métabolique a révélé des changements substantiels de l'abondance des métabolites du métabolisme à la fois primaire et secondaire au cours du développement. Les changements métabolite ont été reflétées dans l'analyse de flux qui a révélé une diminution générale de l'activité métabolique pendant la maturation. Cependant, il y avait plusieurs modèles distincts de profil des métabolites, et l'analyse statistique a démontré que les métabolites dans le même (ou très proche) voies changé en abondance d'une manière coordonnée, indiquant une régulation stricte de l'activité métabolique. Les données sur les métabolites seuls permis des recherches d'itinéraires susceptibles à travers le réseau métabolique, et, à titre d'exemple, nous analysons la faisabilité opérationnelle de différentes voies de synthèse d'ascorbate. Lorsqu'il est combiné avec les données du transcriptome, plusieurs aspects de la régulation du métabolisme au cours de la maturation des fruits ont été révélés. Tout d'abord, il était évident que l'abondance transcription a été moins strictement coordonnée par un groupe fonctionnel que l'abondance métabolite, ce qui suggère que les mécanismes post-traductionnelles dominent la régulation métabolique. Néanmoins, il y avait des corrélations entre les relevés de notes spécifiques et de leurs métabolites, et de nouvelles associations ont été identifiées plusieurs qui pourraient fournir des cibles potentielles pour la manipulation des traits de fruits de composition. Enfin, il y avait une forte relation entre la maturation associées à des transcriptions et des groupes spécifiques de métabolites, tels que TCA cycle des acides organiques et les phosphates de sucre, en soulignant l'importance des voies métaboliques respectives au cours du développement des fruits.

La Surexpression Des Inhibiteurs De La Pectine Méthylestérase Chez Arabidopsis Limite Infection Fongique Par Botrytis Cinerea

Plant Physiology. Apr, 2007  |  Pubmed ID: 17277091

La pectine, un des principaux composants de la paroi cellulaire des plantes, est sécrétée sous une forme hautement methylesterified et demethylesterified dans muro par pectine méthylestérase (PME). L'action de la PME est importante dans le développement des plantes et de la défense et fait la pectine sensible à l'hydrolyse par des enzymes telles que endopolygalacturonases. Réglementation de l'activité PME par les inhibiteurs de protéine spécifique (PMEIs) peut, par conséquent, jouer un rôle dans le développement des plantes ainsi que dans la défense en influençant la susceptibilité de la paroi à endopolygalacturonases microbiennes. Pour tester cette hypothèse, nous avons exprimé de façon constitutive les gènes AtPMEI-1 et AtPMEI-2 chez Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) et ciblée des protéines dans le apoplaste. La surexpression des inhibiteurs a entraîné une diminution de l'activité PME dans les plantes transgéniques, et de deux isoformes ont été identifiées PME qui interagissent avec les deux inhibiteurs. Bien que la teneur en acides uroniques dans les plantes transformées n'était pas significativement différente de celle de type sauvage, le degré de methylesterification la pectine a été augmenté d'environ 16%. En outre, les différences dans la structure fine des pectines de plantes transformées ont été observées par empreinte enzymatique. Les plantes transformées ont montré une augmentation légère mais significative de la longueur des racines et sont plus résistantes à l'nécrotrophe champignon Botrytis cinerea. Les symptômes causés par la réduction du champignon sur les plantes transgéniques ont été liés à sa capacité réduite à se développer sur les pectines methylesterified.

Caractérisation Moléculaire De Deux Mutants Chez Arabidopsis Thaliana Glycosyltransférase, Rra1 Et Rra2, Qui Ont Un Contenu Arabinose Résiduel Réduit Dans Un Polymère étroitement Associé Avec Le Résidu Cellulosique Mur

Plant Molecular Biology. Jul, 2007  |  Pubmed ID: 17401635

Deux glycosyltransférases putatifs chez Arabidopsis thaliana, désigné réduite résiduelle arabinose-1 et -2 (RRA1 et RRA2), sont caractérisés au niveau moléculaire. Les deux gènes sont classés dans CAZy GT-famille-77 et sont phylogénétiquement liés à glycosyltranferases putatifs de Chlamydomonas reinhardtii. Le profil d'expression des deux gènes a été analysée par des semi-RT-PCR quantitative en utilisant des ARNm extraits de divers organes de boulonnage plantes d'Arabidopsis thaliana. En outre, le promoteur :: Analyse gusA d'Arabidopsis thaliana transgéniques contenant une fusion entre soit le fragment promoteur RRA-1 ou -2 et le gène rapporteur gusA a montré que tandis que le promoteur RRA1 était principalement active dans le méristème apical, le profil d'expression de la RRA2 promoteur était plus diversifiée mais aussi très actif dans la région méristématique. En outre, l'ADN-T lignées d'insertion mutants de deux RRA-1 et -2, ont été identifiés et caractérisés au niveau moléculaire et biochimique. Monosaccharides analyses de la composition de matériau de paroi cellulaire isolée de la région méristématique a montré une ca. Réduction de 20% de la teneur en arabinose dans le résidu insoluble / non digérés de la paroi cellulaire après élimination enzymatique de xyloglucane et des polysaccharides pectiques. Ces données indiquent que les deux RRA-1 et -2 jouent un rôle dans la arabinosylation de la paroi cellulaire composant (s).

Le WIN1/SHN1 Transcription Factor Régule La Biosynthèse Cutin Chez Arabidopsis Thaliana

The Plant Cell. Apr, 2007  |  Pubmed ID: 17449808

La composition et la perméabilité de la cuticule a une grande influence sur sa capacité à protéger la plante contre les diverses formes de stress biotique et abiotique. CIRE INDUCER1 (WIN1) et des facteurs de transcription connexes ont été récemment montré pour déclencher la production de cire, d'améliorer la tolérance à la sécheresse, et de moduler la perméabilité cuticulaire lorsqu'elle est surexprimée chez Arabidopsis thaliana. Nous avons constaté que WIN1 influe sur la composition de cutine, un polyester qui forme l'épine dorsale de la cuticule. Surexpression WIN1 induit des changements de composition et d'une augmentation globale de la production cutine dans les organes végétatifs et reproductifs, alors que sa régulation à la baisse a l'effet inverse. Changements dans la composition cutine sont précédés par l'induction rapide et coordonnée de plusieurs gènes connus ou susceptibles d'être impliqués dans la biosynthèse de la cutine. Cette réponse est suivie de la transcription après un délai par l'induction de gènes associés à la biosynthèse de la cire, ce qui suggère que la régulation de la cutine et la production de cire par WIN1 est un processus en deux étapes. On démontrer ce qu 'au moins un des gènes de la voie cutine, qui code à longue chaîne en acyl-CoA synthétase LACS2, est susceptible d'être directement visée par WIN1. Dans l'ensemble, nos résultats suggèrent que la perméabilité WIN1 module cuticule chez Arabidopsis par la régulation des gènes codant pour des enzymes de la voie cutine.

Le Tumorale SHOOT Développement2 Gene D'encodage Arabidopsis Une Méthyltransférase Putatif Est Requis Pour L'adhésion Cellulaire Et Le Développement Des Végétaux Coordonnée

The Plant Journal : for Cell and Molecular Biology. May, 2007  |  Pubmed ID: 17461780

Des mutations dans le développement2 tumorale SHOOT (TSD2) gène réduire l'adhérence des cellules, et chez les personnes fortement touchées provoquer non-coordonnée le développement des pousses qui mène à la désorganisation de tumeur comme la croissance in vitro. TSD2 mutants ont montré une activité accrue des méristèmes axiales, réduit la croissance des racines et le renforcement de-étiolement. Les domaines d'expression des gènes marqueurs de pousses de méristèmes KNAT1 et KNAT2 ont été agrandie au fond mutante. Des sols cultivés en TSD2 mutants ont été éclipsées, mais dans l'ensemble montré une morphologie similaire à celle de type sauvage (WT). Le gène a été identifié par TSD2 carte basée sur le clonage. Il code pour une nouvelle 684 acides aminés Polypeptide contenant une traversant la membrane unique domaine dans la partie N-terminale et la S-adénosyl-L-méthionine domaines de liaison et méthyltransférase dans la partie C-terminale. Expression d'un TSD2: gène rapporteur GUS a été détectée principalement dans les méristèmes et les tissus jeunes. Une protéine fluorescente verte-étiqueté TSD2 protéines localisées à l'appareil de Golgi. Les défauts d'adhérence cellulaire a indiqué modification des propriétés de pectine, et nous faisons l'hypothèse que les TSD2 agit comme une pectine méthyltransférase. Toutefois, les analyses de la composition de la paroi cellulaire révélé aucune différence significative de la composition en monosaccharides, la teneur en acide uronique et le degré global de la pectine methylesterification entre TSD2 et WT. Les résultats confirment une fonction de TSD2 comme une méthyltransférase, avec un rôle essentiel dans l'adhésion cellulaire et le développement des plantes coordonnée.

UDP-glucose 4-épimérase Isoformes UGe2 Et UGE4 Coopérer En Fournissant De L'UDP-galactose Pour Biosynthèse De La Paroi Cellulaire Et La Croissance D'Arabidopsis Thaliana

The Plant Cell. May, 2007  |  Pubmed ID: 17496119

Cinq gènes d'Arabidopsis thaliana qui codent pour l'UDP-glucose 4-épimérase (UGE) et représentent les deux anciens clades UGE végétales pourraient être impliqués dans la régulation de la biosynthèse de la paroi cellulaire glucidique. Nous avons testé cette hypothèse dans un génome à l'échelle étude génétique inverse. Malgré d'importantes contributions de chaque gène à l'activité totale UGE, aucun n'a été essentielle pour la croissance normale sur le sol. UGe2 uge4 affiché dramatiques de défauts de croissance généraux, tandis que d'autres combinaisons de mutants ont été partiellement aberrante. UGe2 avec UGE3 développement du pollen influencée. UGe2 et UGE4 synergie influencé la paroi cellulaire galactose contenu, ce qui a été corrélée avec la croissance des pousses. UGe2 fortement et UGE1 et UGE5 légèrement appuyé UGE4 à influencer la croissance des racines et la paroi cellulaire galactose contenu en affectant le contenu galactane. En revanche, seulement UGE4 influencée galactosylation xyloglucane dans les racines. Secondaire épaississement hypocotyle et la structure des glucides arabinogalactane protéine dans le parenchyme du xylème dépendait de la combinaison de UGe2 et UGE4. Par opposition à la paroi cellulaire galactose contenu, de la tolérance au galactose externe strictement en parallèle l'activité totale UGE. Nous vous proposons un recrutement progressif des isoformes UGE individuels dans des rôles spécifiques. UGe2 et UGE4 influent sur la croissance et la biosynthèse de la paroi cellulaire glucidique dans toute la plante, UGE3 est spécialisée dans le développement du pollen, et UGE1 et UGE5 pourrait agir dans des situations de stress.

Perturbation Des ATCSLD5 Résultats Dans La Croissance, De Baisse De Xylan Et Activité De La Synthase Homogalacturonan D'incidents Et De Xylan Altered Chez Arabidopsis

The Plant Journal : for Cell and Molecular Biology. Dec, 2007  |  Pubmed ID: 17892446

Les membres d'une famille nombreuse de la cellulose synthase-comme les gènes (CSLS) sont prévus pour coder glycosyl transférases (GTS) impliqués dans la biosynthèse des parois cellulaires végétales. La CSLA et les familles du CSLF sont connus pour contenir mannane et synthases glucane, respectivement, mais les produits de PEC autres sont inconnus. Nous rapportons ici les effets de la perturbation ATCSLD5 expression chez Arabidopsis. Les deux souches et la croissance des racines ont été significativement réduite dans ATCSLD5 knock-out plantes, et ces plantes avaient également une susceptibilité accrue à l'inhibiteur de la cellulose synthase isoxaben. Anticorps et l'étiquetage du module de liaison de glucides ont indiqué une réduction du niveau de xylane dans les tiges, et des essais in vitro utilisant des microsomes GT à partir de tiges a révélé que ATCSLD5 knock-out plantes aussi ont réduit xylane et de l'activité synthase homogalacturonan. Expression dans Nicotiana benthamiana de ATCSLD5 et ATCSLD3, marquées par fluorescence, soit au C-ou N-terminale, a indiqué que ces GT sont susceptibles d'être localisés dans l'appareil de Golgi. Cependant, la position du marqueur fluorescent affecté la localisation subcellulaire des deux protéines. Le travail présenté propose une analyse complète des effets de perturbation ATCSLD5 in planta, et le rôle éventuel (s) de ce gène et d'autres ATCSLDs dans la biosynthèse de la paroi cellulaire sont discutés.

À Haut Débit D'évaluation Fonctionnelle De Polysaccharide-actifs Enzymes Utilisant La Désorption Laser Assistée Par Matrice / Spectrométrie De Masse à Ionisation Temps De Vol Comme Le Montre Sur Les Polysaccharides Des Parois Cellulaires Végétales

Analytical Biochemistry. Feb, 2008  |  Pubmed ID: 17980141

Malgré une multitude d'informations sur des gènes codant la séquence en hydrates de carbone (par exemple des enzymes actives, transférases, les estérases, hydrolases), très peu de ces enzymes ont été décrites en détail, en particulier en ce qui concerne des spécificités de substrat. Une méthode facile et rapide pour la caractérisation des spécificités de substrat de polysaccharide-actifs des enzymes qui utilise laser assistée par matrice de désorption-temps de vol spectrométrie de masse (MALDI-TOF MS) a été développé. Cette méthode est utilisée pour caractériser une xyloglucane fucosyltransférase et une pectine méthyl-estérase. Les réactions ont été effectuées en phase liquide, et des aliquotes des mélanges de réaction ont été repérés sur un vinylidène (PVDF) membrane de polyvinylidène. Produits de réaction ont été précipités sur la membrane et nettoyé par traitement avec un mélange éthanol-eau. Par la suite, les produits de réaction sont hydrolysés par endoglycanases spécifiques, et les oligosaccharides obtenus ont été analysés directement sur la membrane de PVDF par MALDI-TOF MS. La nouvelle méthode est susceptible d'être analyse à haut débit et, par conséquent, constitue une avenue émergent rapidement combler le vide dans notre connaissance des spécificités de polysaccharide-enzymes actives.

L'expression Inductible De Pisum Sativum Xyloglucane Fucosyltransférase Dans Le Méristème De La Coiffe De Pois, Et Les Effets De L'expression Des ARNm Antisens Sur Cap Racine Paroi Cellulaire D'intégrité Structurale

Plant Cell Reports. Jul, 2008  |  Pubmed ID: 18347802

Mitose et synthèse de la paroi cellulaire dans le méristème bouchon légumineuses racine peut être induite et synchronisée par l'élimination des cellules non destructif des frontières de la périphérie de la PAC. Cellules nouvellement synthétisés peuvent être examinés au microscope comme elles se différencient progressivement au cours du développement de la PAC, et, finalement, se détacher comme une nouvelle population de cellules de bordure. Ce système a été utilisé pour démontrer que Pisum sativum L. fucosyl transférase expression d'ARNm (PsFut1) est fortement exprimé dans les tissus racinaires méristématiques, et est induite> 2 fois au cours d'une période de 5 h quand la mitose dans le méristème de la coiffe est augmenté. L'expression de l'ARNm antisens dans PsFut1 pois racines poilues sous le contrôle du promoteur CaMV35S, qui présente méristème expression localisée dans les calottes de racines de pois, a entraîné une réduction de 50-60% dans les méristèmes localisée endogène PsFut1 expression de l'ARNm mesurée à l'aide de montage toute hybridation in situ. Changements dans les niveaux bruts de la paroi cellulaire xyloglucane fucosylé n'ont pas été détectés, mais modifié les schémas de localisation de surface ont été détectés à l'aide immunolocalisation de montage avec l'ensemble CCRC-M1, un anticorps qui reconnaît xyloglucane fucosylé. Émergents racines chevelues exprimant antisens PsFut1 ARNm semblait normal macroscopiquement, mais microscopie électronique à balayage des tissus à une altération des schémas de localisation CCRC-M1 a révélé ridées, la surface des cellules effondrées. Comme les cellules individuelles aux frontières séparée de la périphérie de la PAC, la mort cellulaire survenait en corrélation avec l'extrusion des matières cellulaires par des ruptures dans le mur.

Identification D'un Xylosyltransferase Xylogalacturonan Impliquée Dans La Biosynthèse De Pectine Chez Arabidopsis

The Plant Cell. May, 2008  |  Pubmed ID: 18460606

Xylogalacturonan (XGA) est une classe de polysaccharide pectique trouve dans les parois cellulaires végétales. Le locus Arabidopsis thaliana At5g33290 code pour une protéine de type membrane prédit II, et des mutants d'insertion du locus At5g33290 avait diminué de la paroi cellulaire du xylose. Des études immunologiques, l'extraction enzymatique de polysaccharides, des analyses de liaison monosaccharide, oligosaccharide de masse et le profilage ont été employées pour identifier le touché de la paroi cellulaire polymère. Pectique XGA a été réduite à des niveaux beaucoup plus faibles dans le mutant que dans les feuilles de type sauvage, indiquant un rôle de At5g33290 dans la biosynthèse XGA. Le gène muté a été désigné xylogalacturonan deficient1 (xgd1). Transformation du mutant xgd1-1 avec le gène de type sauvage restauré XGA de type sauvage niveaux. XGD1 protéines exprimée de manière hétérologue dans Nicotiana benthamiana a catalysé le transfert de xylose à partir de l'UDP-xylose sur oligogalacturonides et accepteurs endogènes. Les produits formés peuvent être hydrolysées par une hydrolase XGA spécifique. Ces résultats confirment que la protéine est un XGD1 XGA xylosyltransferase. La protéine a été démontré par une expression d'une protéine de fusion fluorescente dans N. benthamiana à être localisée dans l'appareil de Golgi des vésicules comme prévu pour une glycosyltransférase impliquée dans la biosynthèse de pectine.

Physiologie Et Métabolisme »Abattez Ce Mur"

Current Opinion in Plant Biology. Jun, 2008  |  Pubmed ID: 18468479

De La Paroi Cellulaire Glucides Et Leur Modification En Tant Que Ressource Pour Les Biocarburants

The Plant Journal : for Cell and Molecular Biology. May, 2008  |  Pubmed ID: 18476863

Parois des cellules végétales représentent la ressource renouvelable la plus abondante sur cette planète. En dépit de leur grande abondance, seulement 2% de cette ressource est actuellement utilisé par les humains. Par conséquent, la recherche sur la faisabilité de l'utilisation de parois cellulaires végétales dans la production de rapport coût-efficacité des biocarburants est souhaitable. Le principal goulot d'étranglement pour l'utilisation de matériaux de la paroi est la réticence des murs à la dégradation de l'efficacité en sucres fermentescibles. Manipulation de la machinerie de biosynthèse de polysaccharide mur ou l'ajout de structure de la paroi qui altèrent les agents devrait permettre à la composition de la paroi sur mesure et de l'architecture pour améliorer les rendements de sucre lors de la digestion mur pour la fermentation des biocarburants. Etude de la machinerie biosynthétique et sa réglementation est encore à ses balbutiements et constitue un défi majeur de la recherche scientifique et technique. Bien sûr, tout changement dans la structure de mur pour accueillir la production de biocarburants rentable peut avoir des effets néfastes sur la croissance des plantes et le développement en raison de la diversité des rôles des murs dans la vie d'une plante. Cependant, la diversité et l'abondance des structures murales présentes dans le règne végétal donne de l'espoir que ce défi peut être relevé.

Perturber Deux Arabidopsis Thaliana Xylosyltransferase Résultats Gènes Dans Les Plantes Déficientes En Xyloglucane, Un Volet Grandes Primaire Paroi Cellulaire

The Plant Cell. Jun, 2008  |  Pubmed ID: 18544630

Xyloglucanes sont les polysaccharides principaux hémicellulosiques trouvés dans les parois primaires des dicotylédones et les monocotylédones nongraminaceous, où ils sont censés interagir avec de la cellulose pour former un réseau tridimensionnel qui fonctionne comme le principal structure porteuse de la paroi cellulaire primaire. Pour déterminer si deux gènes d'Arabidopsis thaliana qui codent xylosyltransferases, les XXT1 et XXT2, sont impliqués dans la biosynthèse de xyloglucane in vivo et de déterminer comment la paroi cellulaire végétale est affectée par le manque d'expression de XXT1, XXT2, ou les deux, nous avons isolé et caractérisé xxt1 et xxt2 unique et xxt1 xxt2 doubles mutants d'insertion ADN-T. Bien que les xxt1 et xxt2 mutants n'ont pas un phénotype morphologique brut, ils ont eu une légère diminution de la teneur en xyloglucane et modes de distribution ont montré légèrement modifiés pour des épitopes xyloglucane. Plus intéressant encore, le double mutant xxt1 xxt2 eu les poils absorbants aberrantes et manquait de xyloglucane détectable. La réduction de la xyloglucane dans le xxt2 mutant et le manque de xyloglucane détectable chez le mutant xxt1 xxt2 à double entraîné des changements importants dans les propriétés mécaniques de ces plantes. Nous concluons que XXT1 et XXT2 coder xylosyltransferases qui sont nécessaires à la biosynthèse xyloglucane. En outre, le manque de xyloglucane détectable chez le mutant xxt1 xxt2 deux défis les modèles classiques de la paroi cellulaire végétale primaire.

Identification Des Mutants Aux Parois Cellulaires Végétales Au Moyen D'une Approche Tournée Vers L'génétique Chimique Utilisant Hydrolases

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Aug, 2009  |  Pubmed ID: 19667208

Un écran chimique précédemment non décrite avant génétique à l'aide des hydrolases qui affecte la matrice extracellulaire est introduit. L'écran mis au point tire parti de la puissance de génétique chimique et il se combine avec la spécificité de substrat connu de glycosylhydrolases, ce qui entraîne la sélection de mutants conditionnels qui présentent des défauts structurels dans leur matrice extracellulaire. Identification du locus responsable génétique dans ces mutants étend considérablement notre connaissance des gènes impliqués dans la biosynthèse, le métabolisme, de signalisation, et la fonctionnalité des composants de la matrice extracellulaire. Le procédé est exemplifié par un écran de mutagenèse Arabidopsis soumis à la croissance dans la culture liquide en présence d'un xyloglucanase, une enzyme agissant sur la majeure réticulation glycane trouvée dans la matrice extracellulaire de cette plante. Utiliser cet écran hydrolase basée sur des dizaines de mutants de la paroi cellulaire des plantes (XEG mutants) ont été identifiés, ce qui conduit à l'identification de 23 loci génétiques qui influent sur les parois des cellules végétales. L'un des loci identifiés est XEG113, codant pour une famille 77 glycosyltransférase (GT77). Une analyse détaillée de la paroi de ce mutant a indiqué que ses extensines, les glyocoproteins structurelles présentes dans les murs, sont underarabinosylated. Xeg-113 plantes présentent hypocotyles plus allongées que WT, en fournissant des preuves génétiques que l'usine de O-glycosylation - plus spécifiquement, arabinosylation extensine - est important pour l'élongation des cellules.

Cellulose Riz-synthase Comme D4 Est Essentielle Pour Normal Paroi Cellulaire Biosynthèse Et La Croissance Des Plantes

The Plant Journal : for Cell and Molecular Biology. Dec, 2009  |  Pubmed ID: 19765235

Cellulose synthase-like (CSL) les protéines de la famille de glycosyltransférase 2 (GT2) sont soupçonnés d'être impliqués dans la biosynthèse de la paroi cellulaire des polymères. Le CSL D sous-famille (CSLD) est commune à toutes les plantes, mais les fonctions de CSLDs restent à être élucidés. Nous rapportons ici une caractérisation en profondeur d'une feuille étroite et DWARF1 (ND1) mutant de riz qui montre une réduction significative de la croissance des plantes en raison de la division cellulaire retardée. Le clonage de carte à base a révélé que ND1 code OsCSLD4, l'un des cinq membres de la sous-famille des CSLD dans le riz. OsCSLD4 est principalement exprimé dans les tissus à croissance rapide. Expression de OsCSLD4 marquées par fluorescence à l'extrémité C-ou N-terminale dans les cellules de protoplastes de riz ou Nicotiana benthamiana laisse a montré que la protéine est localisée dans le réticulum endoplasmique ou de vésicules de Golgi. La localisation de Golgi a été vérifiée à l'aide phénotype-sauvés des plantes transgéniques exprimant OsCSLD4-GUS sous le contrôle de son propre promoteur. Deux phénotype modifiés par les tissus, les chaumes et racines, des conseils ont été utilisées pour enquêter sur les anomalies de la paroi spécifiques. Des études immunologiques et monosaccharidiques analyses de liaison de composition et de glycosyle exploré les effets de paroi plusieurs composition causées par la perturbation des OsCSLD4, y compris les modifications de la structure des arabinoxylanes et le contenu de la cellulose et homogalacturonan, qui sont distincts dans l'herbe monocotylédone Oryza sativa espèces (riz). Les modifications incompatibles dans les deux tissus et les défauts structurels observables dans les murs primaires indiquent que OsCSLD4 joue un rôle important dans la formation de la paroi cellulaire et la croissance des plantes.

Microanalyse Des Polysaccharides Des Parois Cellulaires Végétales

Molecular Plant. Sep, 2009  |  Pubmed ID: 19825669

Profilage de masse oligosaccharide (OLIMP) permet une évaluation rapide et sensible de la paroi cellulaire structure en polymère lorsqu'elle est associée à la matrice laser Temps ionisation assistée désorption du vol spectrométrie de masse (MALDI-TOF MS). Le court laps de temps requis pour la préparation des échantillons et l'analyse rend possible l'étude d'un large éventail d'organes végétaux, révélant un degré élevé d'hétérogénéité dans le modèle de substitution des polymères de la paroi comme le xyloglucane de réticulation glycane et la homogalacturonan polysaccharide pectique. La grande sensibilité de MALDI-TOF permet l'utilisation de petites quantités d'échantillons, ce qui permet d'enquêter sur la structure de la paroi de types de cellules simples lorsque le matériel est collecté par des méthodes telles que le laser micro-dissection. A titre d'exemple, l'analyse de la structure xyloglucane dans la couche cellulaire types feuilles épiderme externe, toute couche de cellules épiderme, les cellules palissadiques du mésophylle, et les faisceaux vasculaires ont été étudiés. OLIMP est susceptible d'être dans l'analyse in situ mur, où sont analysés polymères de la paroi sur les tissus végétaux préparés elle-même sans avoir d'abord isoler les parois cellulaires. En outre, OLIMP permet l'analyse des polymères de la paroi dans Golgi fractions enrichies, l'emplacement de la biosynthèse de matrice de polysaccharide naissante, permettant une séparation des processus de biosynthèse de la paroi par rapport post-dépôt du métabolisme apoplastique. Ces nouveaux outils permettent une analyse semi-quantitative de la paroi cellulaire à un niveau sans précédent.

La Pectine Peut Entraver Le Déroulement Des Chaînes De Xyloglucane Pendant Déformation De La Cellule: Implications De La Performance Mécanique Des Hypocotyles Arabidopsis Avec Des Altérations De Pectine

Molecular Plant. Sep, 2009  |  Pubmed ID: 19825674

Parois des cellules végétales, comme une multitude d'autres matériaux biologiques, sont de fibres naturelles des matériaux composites renforcés. Leurs propriétés mécaniques sont fortement tributaires de l'interaction de la phase fibreuse rigide et la phase de matrice molle et de la déformation matrice elle-même. Utilisation de mutants d'Arabidopsis thaliana spécifiques, nous avons étudié le rôle mécanique de l'assemblage de la matrice dans les parois cellulaires primaires de hypocotyles avec xyloglucane altérée et composition de pectine. Essais microtension et des protocoles standards de chargement cycliques ont été réalisées sur mur1 hypocotyles avec affecté RGII borate diester liaisons transversales et une fucosylation xyloglucane entravé ainsi que qua2 présentant homogalacturonan 50% de moins par rapport au type sauvage. Comme un contrôle, les plantes sauvages (Col-0) et mur2 présentant une fucosylation xyloglucane spécifique et aucune différence dans le réseau de pectine ont été utilisés. Dans les essais de traction standard, le niveau de stress ultimes (résistance à la traction d'environ) des hypocotyles des mutants avec des altérations pectine (mur1, qua2) étaient plutôt affectées, alors que leur rigidité à la traction a été sensiblement réduite par rapport au Col-0. Les essais de chargement cyclique a indiqué un raidissement de tous les hypocotyles après le premier cycle et une déformation plastique au cours de la forcer d'abord, le degré de qui, cependant, était beaucoup plus élevé pour mur1 et qua2 hypocotyles. Sur la base des données mécaniques et modèles actuels de la paroi cellulaire, il est supposé que les chaînes de xyloglucane pliées entre fibrilles de cellulose peuvent avoir tendance à se dérouler au cours de forcer des hypocotyles. Cette réaction est probablement entravée par des contraintes géométriques dues à la rigidité de pectine.

Polymères Aux Parois Cellulaires Végétales En Tant Que Précurseurs Pour Les Biocarburants

Current Opinion in Plant Biology. Jun, 2010  |  Pubmed ID: 20097119

La conversion de la biomasse végétale dans les carburants de transport liquides est un processus complexe qui pourrait être simplifiée en modifiant les rapports des polymères de la paroi des cellules qui constituent les principales composantes de la biomasse. La composition de la biomasse varie naturellement en fonction des espèces végétales et type de cellules, y compris certains murs hautement spécialisés qui se composent principalement d'un seul composant. Des progrès ont été réalisés dans la compréhension de la base moléculaire de ces variations naturelles de la composition de la paroi. Ces nouvelles connaissances seront une ressource précieuse qui peut être utilisé pendant les efforts visant à générer des cultures destinées aux biocarburants concepteur en utilisant soit des méthodes de sélection choisis ou des techniques de recombinaison de l'ADN.

Rôle Potentiel Pour La Phosphatase Acide Pourpre Dans La Déphosphorylation Des Protéines De La Paroi Dans Les Cellules Du Tabac

Plant Physiology. Jun, 2010  |  Pubmed ID: 20357138

Il n'est pas encore connu si la déphosphorylation de protéines catalysées par les phosphatases se produit dans l'espace apoplastique. Dans cette étude, nous avons trouvé que le tabac (Nicotiana tabacum) phosphatase acide pourpre pourrait déphosphoryler les résidus phosphorylés de trois protéines apoplastiques, dont deux ont été identifiés comme l'alpha-et bêta xylosidase-glucosidase. La déphosphorylation et la phosphorylation de recombinant alpha-xylosidase a entraîné une diminution et une augmentation de son activité, respectivement, lorsque heptasaccharide xyloglucane a été utilisé comme substrat. Tentative surexpression de la phosphatase acide du tabac pourpre NtPAP12 dans les cellules de tabac non seulement diminué les niveaux d'activité des glycosidases, mais aussi des niveaux accrus d'oligosaccharides de xyloglucane et violoncelle-oligosaccharides dans le apoplaste pendant la phase exponentielle. Nous suggérons que la phosphatase acide pourpre contrôle l'activité de l'alpha-et bêta xylosidase-glucosidase, qui sont responsables de la dégradation des oligosaccharides de xyloglucane et violoncelle-oligosaccharides dans les parois cellulaires.

Un Microbiome Herbivore Insectes Avec L'usine De Biomasse Dégradants Haute Capacité

PLoS Genetics. Sep, 2010  |  Pubmed ID: 20885794

Les herbivores peuvent obtenir un accès indirect au carbone récalcitrant présent dans les parois cellulaires des plantes grâce à des associations symbiotiques avec des microbes lignocellulolytiques. Un exemple paradigmatique est la fourmi coupeuse de feuilles (Tribu: Attini), qui utilise les feuilles fraîches de cultiver un champignon pour se nourrir dans les jardins spécialisés. En utilisant une combinaison d'analyses de la composition du sucre, la métagénomique, et l'ensemble du séquençage du génome, nous révèlent que le microbiome jardin champignon de la feuille de fourmis coupeuses est composé d'une communauté diversifiée de bactéries avec la centrale biomasse de dégradation à haute capacité. Comparaison de la valeur prédite ce microbiome le profil de l'enzyme de dégradation de glucides avec d'autres métagénomes montre une similarité la plus proche de la panse de bovin, indiquant convergence évolutive du potentiel de la biomasse végétale dégradants entre deux importantes animaux herbivores. Caractérisation génomique et physiologique de deux bactéries dominantes dans le microbiome jardin champignon fournit la preuve de leur capacité à dégrader la cellulose. Compte tenu de l'intérêt récent pour les biocarburants cellulosiques, de comprendre comment à grande échelle et la dégradation rapide de la biomasse végétale se produit dans un herbivore très évolué insecte est d'un intérêt particulier pour la bioénergie.

AXY3 Encode Une α-xylosidase Qui Influe Sur La Structure Et L'accessibilité De L'hémicellulose Xyloglucane Chez Arabidopsis Parois Des Cellules Végétales

Planta. Apr, 2011  |  Pubmed ID: 21170548

Xyloglucane est l'hémicellulose plus abondants dans les murs de dicotylédones comme Arabidopsis. Il fait partie de la structure porteuse d'une cellule végétale et de son métabolisme est pensé à jouer un rôle majeur dans l'élongation des cellules. Cependant, le mécanisme moléculaire par lequel xyloglucane effectue cette et d'autres fonctions dans la plante n'est pas bien comprise. Nous avons effectué un écran vers l'avant en utilisant le profilage génétique de masse xyloglucane oligosaccharide sur chimiquement mutagénisées plants d'Arabidopsis pour identifier des mutants avec des structures de xyloglucane modifiés appelé axy des mutants. L'un des mutants identifiés, axy3.1, contient xyloglucane avec une proportion plus élevée de sous-unités non xyloglucane fucosylées. Cartographie a révélé que axy3.1 contient une mutation ponctuelle dans XYLOSIDASE1 (XYL1) connue pour coder pour une hydrolase glycoside apoplastique libérant résidus xylosyle parmi les oligosaccharides de xyloglucane à l'extrémité non réductrice. Les données soutiennent l'hypothèse que AXY3/XYL1 est une composante essentielle de la machinerie de dégradation xyloglucane apoplastique et à la suite de l'absence de la fonction dans les différents allèles des axy3 conduit non seulement à une structure altérée xyloglucane, mais aussi un xyloglucane qui est moins bien associé à d'autres composants de la paroi. Cependant, la plante peut faire face à la xyloglucane excès relativement bien comme le mutant n'affiche aucune croissance visible ou phénotypes morphologiques à l'exception notable de courtes siliques et de remise en forme réduite. Pris ensemble, ces résultats démontrent que les hydrolases végétales apoplastiques avoir un impact plus important sur le mur polymère structure et la fonction qu'on ne le pensait.

Perte De Fonction Mutation De Paroi Réduite ACETYLATION2 Dans Leads Arabidopsis à L'acétylation Paroi Cellulaire Réduit Et Une Résistance Accrue Au Botrytis Cinerea

Plant Physiology. Mar, 2011  |  Pubmed ID: 21212300

Presque tous les polysaccharides dans les parois cellulaires végétales sont O-acétylé, y compris les différents polysaccharides pectiques et le xylane hémicelluloses, mannane, et xyloglucane. Cependant, les enzymes impliquées dans l'acétylation polysaccharide n'ont pas été identifiés. Bien que le rôle de l'acétylation polysaccharide in vivo n'est pas clair, il est connu pour réduire le rendement des biocarburants à partir de biomasse lignocellulosique par l'inhibition des micro-organismes utilisés pour la fermentation. Nous avons analysé quatre Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) homologues de la protéine connue pour Cas1p être impliqué dans polysaccharide O-acétylation dans Cryptococcus neoformans. Perte de fonction des mutants dans l'un des gènes, désigné paroi réduite ACETYLATION2 (RWA2), ont diminué les niveaux de polymères acétylés de la paroi cellulaire. Matériau de paroi cellulaire isolée à partir de feuilles de mutants et traités avec alcalins libérés montants d'environ 20% inférieurs de l'acide acétique en comparaison avec le type sauvage. Le même niveau de déficit de l'acétate a été trouvé dans plusieurs polymères pectiques et xyloglucane. Ainsi, les mutations affectent rwa2 polymères différents dans la même mesure. Il y avait pas de différences évidentes morphologiques ou de la croissance observée entre le type sauvage et mutants rwa2. Toutefois, les deux allèles de rwa2 affiché une tolérance accrue envers le nécrotrophe pathogène fongique Botrytis cinerea.

Profilage De Masse Oligosaccharide (OLIMP) Des Polysaccharides Pariétaux Par MALDI-TOF/MS

Methods in Molecular Biology (Clifton, N.J.). 2011  |  Pubmed ID: 21222075

Dans le champ actuel de la cellule végétale mur de recherche, un aperçu de la structure de composants de la paroi sont obtenus en utilisant de nombreuses techniques différentes, allant de la spectroscopie et microscopiques à des agents chimiques et biochimiques. Dans ce chapitre, nous décrivons une méthode: le profilage de masse oligosaccharide (OLIMP). Utilisation de OLIMP, nous pouvons exploiter la puissance sélective d'une hydrolase mur en particulier avec la vitesse et la sensibilité de la spectrométrie de masse pour fournir des informations hautement reproductible structure et la composition de la molécule mur d'intérêt.

Séquençage Profonde De Voodoo Lily (Amorphophallus Konjac): Une Approche Pour Identifier Les Gènes Impliqués Dans La Synthèse De L'hémicellulose Glucomannan

Planta. Sep, 2011  |  Pubmed ID: 21538106

Une expérience Roche 454 ADNc séquençage de profondeur a été effectuée sur un bulbe de développer Amorphophallus konjac - également connu comme le vaudou lys. Le polymère de stockage dominante dans le corme de cette plante est le polysaccharide, le glucomannane une hémicellulose sait qu'il existe dans les parois cellulaires des plantes supérieures et une composante majeure de la biomasse végétale provenant de résineux. Un total de 246 paires de bases de données de séquences méga a été obtenue à partir de laquelle 4,513 contigs distincts ont été compilées. Dans ce vaudou lys des gènes exprimés séquence de balises de collecte représentant la voie de la biosynthèse des glucides liés glucomannane ont été identifiés, y compris le métabolisme du saccharose, de nucléotides voies de conversion de sucre pour la formation des précurseurs activés ainsi que d'une synthase putative glucomannane. Dans l'expression in vivo de la synthase putative glucomannane et après des tests d'activité in vitro démontrent sans ambiguïté que l'enzyme a mannosyl-et même glucomannane glucosyl transférase. Sur la base des exprimés analyse des séquences de balises jusqu'alors inconnus des voies pour la synthèse du PIB-glucose, un précurseur nécessaire à la biosynthèse glucomannane, pourrait être proposé. En outre, les résultats mettent en évidence les goulots d'étranglement de la transcription pour la synthèse de cette hémicellulose.

O-glycosylées Protéines Pariétales Sont Essentiels Dans La Croissance Des Poils Racinaires

Science (New York, N.Y.). Jun, 2011  |  Pubmed ID: 21680836

Les poils absorbants sont des cellules simples qui se développent par croissance apicale et sont spécialisés dans l'absorption des nutriments. Leurs parois cellulaires sont composées de polysaccharides et des glycoprotéines riches en hydroxyproline (HRGPs) qui incluent extensines (EXTS) et arabinogalactane-protéines (AGPS). Hydroxylation proline, une modification post-traductionnelle de début HRGPs qui est catalysée par la prolyl 4-hydroxylase (P4Hs), définit les suivantes O-glycosylation des sites dans EXTS (qui sont principalement arabinosylated) et AGPS (qui sont principalement arabinogalactosylated). Nous avons exploré la fonction biologique de P4Hs, les arabinosyltransferases et EXTES dans la croissance cellulaire racine des cheveux. L'inhibition biochimique ou perturbation génétique a entraîné le blocage de la croissance polarisée dans les poils absorbants et arabinosylation réduit de EXTS. Nos résultats démontrent que correcte O-glycosylation sur EXTS est essentielle pour la paroi cellulaire d'auto-assemblage et, par conséquent, l'allongement des poils racinaires chez Arabidopsis thaliana.

Comparative Profilage Transcriptionnel De La Profonde Quatre Graines Oléagineuses En Développement

The Plant Journal : for Cell and Molecular Biology. Dec, 2011  |  Pubmed ID: 21851431

L'analyse du transcriptome basées sur l'étiquette de séquence exprimée profonde (HNE) le séquençage permet des comparaisons quantitatives de l'expression des gènes à travers de multiples espèces. Utilisation de pyroséquençage, nous avons généré plus de 7 millions TER à partir de quatre étapes de l'élaboration des graines de Ricinus communis, Brassica napus, Euonymus alatus et Tropaeolum majus, qui diffèrent dans leur tissu de stockage de pétrole, de leur capacité de photosynthèse et de la structure et le contenu de leurs triacylglycérols (TAG). Le plus grand nombre de technologies écologiquement rationnelles dans ces ensembles de données 16 a fourni des estimations fiables de l'expression de acyltransférases et d'autres enzymes exprimés à des niveaux faibles. L'analyse des niveaux de ces graines oléagineuses EST a révélé à la fois conservées et distincte des profils d'expression spécifiques à l'espèce des gènes impliqués dans la synthèse de glycérolipides et de leurs précurseurs. Indépendamment du type d'espèces et de tissus, les TER pour base gras enzymes de synthèse d'acide maintenu une stoechiométrie conservée et une forte corrélation dans les profils temporels à travers le développement des graines. Toutefois, les TER liés à la non-plastes enzymes de biosynthèse d'huile affichée dissemblables schémas temporels indicatifs de la réglementation différente. Les niveaux EST pour plusieurs gènes potentiellement impliqués dans l'accumulation des structures inhabituelles TAG étaient distincts. Comparaison de l'expression des membres de familles multigéniques a permis l'identification des isoformes spécifiques dont la fonction conservée dans la biosynthèse de l'huile. Dans tous les quatre graines oléagineuses, les TER pour la Rubisco étaient présents, ce qui suggère son rôle possible dans le métabolisme du carbone, indépendamment de la disponibilité de la lumière. Ensemble, ces données fournissent une ressource pour une utilisation de la génomique comparative et fonctionnelle des graines oléagineuses diverses. Les données d'expression de plus de 350 gènes codant pour les enzymes et les protéines impliquées dans le métabolisme des lipides sont disponibles à la «ARALIP site Web (http://aralip.plantbiology.msu.edu/).

La Surexpression Du Maïs Corngrass1 MicroRNA Empêche Floraison, Améliore La Digestibilité, Et Augmente Teneur En Amidon De Panic érigé

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Oct, 2011  |  Pubmed ID: 21987797

Les biocarburants développés à partir de cultures de biomasse ont le potentiel pour fournir une partie importante de nos besoins en carburant de transport. Pour réaliser ce potentiel, cependant, il sera nécessaire de développer des ressources génétiques des plantes améliorée spécialement conçu pour servir de cultures énergétiques. Carburant pour le transport de liquide peut être créé à partir des sucres enfermés à l'intérieur des parois cellulaires végétales. Malheureusement, ces sucres sont intrinsèquement résistants à la libération hydrolytique parce qu'ils sont contenus dans les polysaccharides incorporés dans la lignine. Surmonter cet obstacle est un objectif majeur vers le développement durable des plantes cultivées bioénergie. Le gène de maïs Corngrass1 (CG1) encode un microARN qui favorise mineurs identités de la paroi cellulaire et la morphologie. Pour tester l'hypothèse que la biomasse des mineurs a des qualités supérieures en tant que matières premières des biocarburants potentiel, le gène a été transféré dans Cg1 plusieurs autres plantes, y compris la bioénergie agricole Panicum virgatum (le panic raide). Ces plantes ont été trouvés à avoir jusqu'à 250% d'amidon plus, ce qui entraîne la libération de glucose plus élevé à partir d'essais de saccharification, avec ou sans prétraitement de la biomasse. En outre, une inhibition complète de la floraison a été observée dans les deux à effet de serre et de plantes cultivées en milieu. Ces résultats montrent l'utilité potentielle de cette approche, à la fois pour la domestication de nouvelles cultures destinées aux biocarburants, et pour la limitation des flux de transgènes dans les espèces végétales indigènes.

AXY8 Convertit Une α-fucosidase, Soulignant L'importance Du Métabolisme Apoplastique Sur La Structure Fine Des Polysaccharides Pariétaux D'Arabidopsis

The Plant Cell. Nov, 2011  |  Pubmed ID: 22080600

Un mutant d 'Arabidopsis thaliana avec une structure modifiée de son xyloglucane hémicellulose (XyG; axy-8) identifié par un écran avant génétique faciliter le profilage de masse oligosaccharide a été caractérisé. axy8 expositions augmenté fucosylation XyG et l'apparition de fragments XyG pas présents dans la plante de type sauvage. AXY8 a été identifié pour coder un effet α-fucosidase sur XyG qui a été précédemment désigné FUC95A. Fluorescente verte études sur les protéines de fusion de localisation et l'analyse des XyG naissante dans des préparations microsomales démontré que cette glycosylhydrolase agit principalement sur XyG dans le apoplaste. L'analyse détaillée des structures de XyG dans axy8 donné un aperçu unique dans le rôle de l'fucosidase dans XyG métabolisme in vivo. Les éléments de preuve génétique indique que l'activité de glycosylhydrolases dans le apoplaste joue un rôle majeur dans la génération de l'hétérogénéité des XyG chaînes latérales dans le mur. En outre, sans les glycosylhydrolases dominantes apoplastiques, la structure XyG dans la paroi est composée principalement d'XXXG et XXFG sous-unités.

O-acétylation De Xyloglucane Hémicellulose Arabidopsis Nécessite AXY4 Ou AXY4L, Protéines Avec Une TBL Et DUF231 Domaine

The Plant Cell. Nov, 2011  |  Pubmed ID: 22086088

Dans un Arabidopsis thaliana écran vers l'avant génétique visant à identifier les mutants avec des structures altérées de leur xyloglucane hémicellulose (mutants axy) en utilisant le profilage de masse oligosaccharide, deux mutants non alléliques (axy4-1 et axy4-2) qui ont une réduction de 20 à 35% en xyloglucane O -acétylation ont été identifiés. Cartographie de la mutation dans axy4-1 identifié AXY4, une protéine transmembranaire de type II avec un trichomes Biréfringence-Like de domaine et un domaine de fonction inconnue (DUF231). Perte de AXY4 résultats transcription dans une absence totale de O-acétyle substituants sur xyloglucane dans plusieurs tissus, à l'exception des semences. Xyloglucane semences est plutôt O-acétylé par le AXY4like paralogue, tel que démontré par l'analyse des correspondants d'ADN-T des lignes d'insertion. L'analyse de fractionnement Mur de axy4 mutants knockout a indiqué que seule une fraction contenant xyloglucane est non-O-acétylé. Par conséquent, AXY4/AXY4L est nécessaire pour la O-acétylation de xyloglucane, et nous proposons que ces protéines représentent xyloglucane-O-acétyltransférases spécifiques, bien que leur donneur et accepteur substrats n'ont pas encore été identifié. Un écotype d'Arabidopsis, Ty-0, a réduit xyloglucane O-acétylation due à des mutations dans AXY4, démontrant que l'O-acétylation de xyloglucane n'a aucune incidence sur l'aptitude de la plante dans son environnement naturel. La relation de AXY4 avec un autre groupe déjà identifié des protéines d'Arabidopsis impliqués en général paroi O-acétylation, réduite acétylation mur, est discutée.