Solubilisierung Von Galactosyltransferase, Die 1,4-beta-Galactan Seitenketten in Pektinsäure Rhamnogalacturon I Synthetisiert

Physiologia Plantarum. Apr, 2002  |  Pubmed ID: 11975727

Einen Unmittelbaren Eingriff in Rhamnogalacturonan Ich Biosynthese in Golgi-Vesikel

Plant Physiology. May, 2002  |  Pubmed ID: 12011341

Der Einfluss Von Cytosolischen Phosphoglucomutase Auf Photosynthetischen Kohlenhydrat-Stoffwechsel

Planta. Oct, 2002  |  Pubmed ID: 12355162

Raschen Strukturellen Phänotypisierung Von Pflanzlichen Zellwand-Mutanten Durch Enzymatische Oligosaccharid-Fingerprinting

Plant Physiology. Dec, 2002  |  Pubmed ID: 12481058

RHM2 Befindet Sich in Schleim Pektin-Synthese Beteiligt Und Ist Für Die Entwicklung Der Samenschale in Arabidopsis Erforderlich

Plant Physiology. Jan, 2004  |  Pubmed ID: 14671019

Glykosyltransferasen Und Zellwandbiosynthese: Roman Spielern Und Einsichten

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

Identifizierung Und Charakterisierung Einer UDP-D-Glucuronat-4-Epimerase in Arabidopsis

FEBS Letters. Jul, 2004  |  Pubmed ID: 15225656

Die Glykan Substrat Der Cytosolischen (Pho 2) Phosphorylase Isoenzym Aus Pisum Sativum L.: Identifizierung, Analyse Und Verknüpfung Der Subzellulären Lokalisation

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

XTH Wirkt an Der Mikrofibrillen-Matrix-Grenzfläche Während Der Zellstreckung

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

Die Inosit Oxygenase Genfamilie Aus Arabidopsis Wird in Der Biosynthese Von Nukleotid-Zucker Vorstufen Für Zellwand Matrix Polysacchariden Beteiligt

Planta. May, 2005  |  Pubmed ID: 15660207

Änderungen Der Zellwand-Polysaccharide in Entwicklungs-Gerste (Hordeum Vulgare) Koleoptilen

Planta. Jul, 2005  |  Pubmed ID: 15824908

Analyse Der Zytosolische Heteroglycans Aus Blättern Der Transgene Kartoffel (Solanum Tuberosum L.) Pflanzen, Die Unter- Oder Die Pho 2 Phosphorylase Isoenzym überexprimiert

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

Während Stärke Erniedrigung exportieren Chloroplasten neutrale Zucker in das Zytosol, wo sie einen komplexen Glykan-Stoffwechsel eingeben angezeigt. Interaktionen zwischen Glykane und Glucosyl Transferasen in das Zytosol wohnten wurden untersucht, durch die Analyse transgener Kartoffel (Solanum Tuberosum L.)-Pflanzen, die verminderten oder erhöhten Maß an die Zytosolische Isoform (Pho 2) Phosphorylase besitzen. Wasserlöslichen Heteroglycans (Selbsthilfegruppen) wurden aus diesen Pflanzen isoliert und charakterisiert wurden. SHG enthält als wichtige Bestandteile, Arabinose, Rhamnose, Galactose und Glukose. Nichtwässrige Fraktionierung in Kombination mit anderen Trennverfahren ergab einen eindeutigen Pool von der SHG, die in das Zytosol befindet. Unter in-vitro-Bedingungen wirken die Zytosolische Heteroglycans als Glucosyl-Akzeptor selektiv für Pho-2. Akzeptor Websites waren gekennzeichnet durch eine spezifische hydrolytischer Abbau nach der Pho 2-katalysierte Glucosyl-Übertragung. Korngrößenverteilung die Zytosolische SHG erhöht während der dunklen Periode angibt, eine unterschiedliche metabolische Aktivität in Bezug auf net Stärke-Abbau. Antisense Hemmung der Pho 2 führte zu erhöhten Glucosyl und Rhamnosyl Inhalt der Glykane. Eine Überexpression von Pho 2 verringert den Inhalt der beiden Rückstände. Gegenüber dem Wildtyp, bei beiden Typen von transgenen Pflanzen, die die Zytosolische Glykane vergrößert wurde.

ARABINAN Mangelhaft 1 Ist Ein Mutmaßliches Arabinosyltransferase Biosynthese Von Pectic Arabinan in Arabidopsis Beteiligt

Plant Physiology. Jan, 2006  |  Pubmed ID: 16377743

Die Funktion von einem vermeintlichen Glycosyltransferase (At2g35100) wurde in Arabidopsis (Arabidopsis Thaliana) untersucht. Das Protein ist voraussichtlich ein Typ 2 Membranprotein mit einem Signal-Anker werden. Zwei unabhängige Mutante Linien mit T-DNA Einfügung in das Gen ARABINAN mangelhaft 1 (ARAD1) wurden analysiert. Das Gen wurde gezeigt, um in allen Geweben, aber vor allem in vaskuläre Gewebe der Blätter und stengel ausgedrückt werden. Analyse der Zellwand Polysaccharide isoliert aus Blättern und Stielen zeigte, dass Arabinose Inhalte auf etwa 75 % bzw. 46 % bzw. Wildtyp Ebenen abgesenkt wurden. Immunhistochemische Untersuchung ergab eine bestimmte Abnahme der Arabinan ohne Änderung in anderen pectic Domänen oder Glykoproteine. Die Zellstruktur des Triebs wurde auch nicht geändert. Isolierte Rhamnogalacturonan i. aus mutant Gewebe nur etwa 30 % der Wildtyp Höhe der Arabinose, enthaltenen Bestätigung des spezifischen Mangels im Arabinan. Linkage-Analyse zeigte, dass die kleine Menge von Arabinan in mutant Gewebe vorhanden den Wildtyp strukturell ähnlich. Transformation von mutierten Pflanzen mit dem ARAD1-gen, getrieben von der 35S-Promoter führte zur vollen Ergänzung des Phänotyps, aber keiner von den Transformants hatte mehr Arabinan als der Wildtyp-Ebene. Die Daten zeigen, dass ARAD1 ein Arabinan Alpha-1,5-Arabinosyltransferase ist. Unseres Wissens ist die Identifizierung von anderen L-Arabinosyltransferases nicht erschienen.

Eine Mutante Cumaryl-Ester-3-Hydroxylase Einfügung Offenbart Die Existenz Der Nicht Redundantes Meta-Hydroxylierung Ausbreitungswege Und Wesentliche Rollen Für Phenolische Vorprodukte in Ausbau Und Pflanze Zellwachstum

Plant Physiology. Jan, 2006  |  Pubmed ID: 16377748

Zellfarbstoff P450 Monooxygenasen aus der Familie der CYP98 katalysieren den Meta-Hydroxylierung Schritt in der Phenylpropanoide biosynthetischen Weg. Der Mutant ref8 Arabidopsis (Arabidopsis Thaliana), mit einer Punktmutation im CYP98A3-Gen wurde zuvor beschrieben, um entwicklungsbedingte Defekte, Veränderungen der Lignin-Zusammensetzung und Mangel an löslichen Sinapoyl Ester zu zeigen. Wir isolierte T-DNA Einfügung Mutanten in CYP98A3 und zeigen, die diese Mutation zu einem drastischeren Hemmung der Pflanzenentwicklung und Hemmung des Zellwachstums führt. Ähnlich wie der ref8-Mutant, hat der Einfügung Mutant Lignin Inhalt, mit Vorbau Lignin hergestellt im Wesentlichen aus p-Hydroxyphenyl-Einheiten und Spuren von Guaiacyl und Syringyl Einheiten reduziert. Seine Wurzeln zeigen jedoch eine ektopische Verholzung und ein erheblicher Teil der Guaiacyl und Syringyl-Einheiten, was darauf hindeutet das Vorkommen eines alternativen CYP98A3-unabhängige Meta-Hydroxylierung Mechanismus tätig hauptsächlich in den Wurzeln. Bezogen auf das Steuerelement, mutant Jungpflanzen produzieren sehr geringe Mengen an Sinapoyl Ester, sondern akkumulieren-Flavonol-Glykoside. Reduzierten Zellwachstum scheint korrelierte mit Änderungen in der Fülle der Zellwand Polysaccharide, insbesondere Abnahme in kristalliner Cellulose und tiefgreifende Änderungen in der Genexpression und Homöostase erinnert an eine Stress-Reaktion. CYP98A3 stellt somit einen kritischen Engpass in der Phenylpropanoide Weg und in der Synthese von Verbindungen, die Kontrolle der Pflanzenentwicklung. CYP98A3 cosuppressed Linien zeigen eine Abstufung der Entwicklungsbiologie Mängel und Veränderungen im Lignin Inhalt (40 % Ermäßigung) und Struktur (prominente Frequenz p-Hydroxyphenyl-Einheiten), aber Inhalt Blatt-Sinapoyl Ester ist ähnlich dem Steuerelement. Die violette Färbung der Blätter ist die Anhäufung von Sinapoylated Anthocyane korreliert.

Quantitative Trait Loci Analyse Der Primärzelle Wand Komposition in Arabidopsis

Plant Physiology. Jul, 2006  |  Pubmed ID: 16714406

Quantitative Trait Loci (QTL) Analyse wurde zur Identifizierung von Genen, die natürlichen Schwankungen der Primärzelle Wand Komposition in Arabidopsis (Arabidopsis Thaliana) zugrunde. Die Zellwände der dunklen gewachsenen Keimlinge ein Bay-0 X Shahdara rekombinante Inzuchtlinie Bevölkerung wurden analysiert mit drei miniaturisierte global Zellwand, die Abnahme von Fingerabdrücken Techniken: Monosaccharid Zusammensetzung Analyse durch Gaschromatographie, Xyloglucan Oligosaccharid Masse Profilerstellung und ganze-Wand-Fourier-Transform-Infrarot-Mikrospektroskopie. Erbliche Variation und Übertretung wurden für die Arabinose-Rhamnose Verhältnis, Xyloglucan Sidechain-Komposition (einschließlich O-Acetylierung Ebenen) und Absorption für eine Teilmenge der Fourier-Transform-Infrarot-Wellenlängen beobachtet. Insgesamt 33 QTL entspricht mindestens 11 verschiedene Loci Steuern dunkel gewachsenen Hypokotyl Länge, Pektin-Zusammensetzung und Xyloglucan Fucosylation und O-Acetylierung, wurden identifiziert. Eine große QTL, entfallen 51 % der Variationen das Arabinose-Rhamnose-Verhältnis beeinflusst die Anzahl der Arabinan-Seitenketten vermutlich beigefügt pectic Polysaccharid-Rhamnogalacturonan i., auf dem Weg zur Positionsklonen des ersten Gens zugrunde liegenden natürlichen Schwankungen der Pektin-Struktur. Mehrere QTL befand, dass colocalized werden, die möglicherweise Auswirkungen auf die Regulierung der Xyloglucan Stoffwechsel die. Diese Ergebnisse zeigen die Machbarkeit der Fingerabdruck-Techniken, natürliche Variation und quantitative Genetik zu original Einblick in die molekularen Mechanismen die Struktur und den Stoffwechsel der Zellwand Polysaccharide kombinieren.

Das Arabidopsis Root Haar Zellwand Bildung Mutant Lrx1 Wird Durch Mutationen Im RHM1-gen, Das Für Eine UDP-L-Rhamnose-Synthase Unterdrückt

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

Zelle und Zellwand Wachstum sind untereinander abhängige Prozesse, die eng koordiniert und gesteuert werden müssen. LRR-extensin1 (LRX1) von Arabidopsis Thaliana ist ein potenzieller Regulator der Zellwand-Entwicklung, bestehend aus einer N-terminalen Leucin-reiche Wiederholungsgebiet und einer C-terminalen Extensin-ähnliche Domäne typisch für strukturelle Zellwand Proteine. LRX1 drückt sich in Wurzelhaare und lrx1 mutierten Pflanzen entwickeln verzerrten Wurzelhaare, die oft anschwellen, Zweig, oder reduzieren. Die aberrante Zellwand-Strukturen in lrx1 Mutanten Punkt in Richtung einer Funktion des LRX1 bei der Aufstellung der extrazellulären Matrix gefunden. Um Gene zu identifizieren, die in einem LRX1-abhängige Entwicklungsstörungen Weg beteiligt sind, wurde ein Tumorsuppressor-Bildschirm auf der lrx1-Mutant durchgeführt und zwei unabhängige rol1 (für Verdränger von lrx1) Allele wurden isoliert. ROL1 ist allelische zu Rhamnose Biosynthesis1, die für ein Protein, das bei der Biosynthese der Rhamnose, einer großen Monosaccharid-Komponente von Pektin-codes. Die rol1 Mutationen verändern die pectic Polysaccharid-Rhamnogalacturonan ich und bei einem Allel, Rhamnogalacturonan II. Außerdem verursacht die rol1 Mutationen eine Änderung im Ausdruck einer Anzahl von Genen im Zusammenhang mit der Zellwand. Somit dürfte der lrx1-mutant-Phänotyp durch Änderungen im pectic Polysaccharide oder andere Zellwand-Komponenten unterdrückt werden.

Interaktionen Zwischen MUR10/CesA7-abhängigen Sekundären Zellulose-Biosynthese Und Primärzellen Wandstruktur

Plant Physiology. Dec, 2006  |  Pubmed ID: 17041031

Primäre Zellwände sind hinterlegt und während der Zellteilung und Expansion umgebaut. Sekundäre Zellwände sind nach der Expansionsphase in spezialisierten Zellen abgelagert. Es ist derzeit nicht bekannt, ob und wie diese Prozesse miteinander in Beziehung stehen. Das Arabidopsis (Arabidopsis Thaliana) MUR10-gen ist für normale Primärzellen Wand Kohlenhydrat Komposition in Reife Blätter ebenso wie für normale Pflanzenwachstum, Hypokotyl Stärke und Fruchtbarkeit erforderlich. Die Gesamtkomposition Zucker junge mur10 Sämlinge ist nicht wesentlich verändert; der relative Anteil von Pektin-Seitenketten wird jedoch in Richtung einer Zunahme 1--> 5-Alpha-Arabinan im Vergleich zu 1--> 4-Beta-Galactane verschoben. mur10 Sämlinge zeigen geringere Fucogalactosylation der Zellwand fest gebundene Xyloglucan. Ausdruck ist Genen Codierung entweder Nukleotid Zucker Umwandlung Enzyme oder Glycosyl-Transferasen, bekannt in primäre und sekundäre Zelle Wand Biosynthese, eingebunden in der Regel nicht betroffen; die CesA7 Niederschrift wird jedoch speziell in der mur10-1-Allel unterdrückt. Der MUR10-Locus ist identisch mit dem CesA7-gen, das eine Zellulose katalytische Untereinheit, die vorher als sekundäre Wand Zellbildung speziell beteiligt werden codiert. Die Xylem-Gefäße in jungen mur10 Hypocotyls werden reduziert und ihre Doppelbrechung geht verloren. Darüber hinaus eine Fucogalactosylated Xyloglucan Epitop ist reduziert und ein 1--> 5-Alpha-Arabinan-Epitop erhöht in jeden Zelltyp in mur10 Hypocotyls, einschließlich der Zellen, die nicht sekundäre Laschen Einzahlung. mur10 zeigt auch geänderte Verteilung der ein Arabinogalactan-Protein-Epitop Xylem Differenzierung und sekundäre Wand Verdickung zuvor zugeordnet. Diese Arbeit zeigt die Existenz eines Mechanismus, der sekundäre Wand Zellintegrität und Steuerelemente Biosynthese spürt oder strukturellen Umbau der primären Zellwände und zelluläre Differenzierung.

Integrierte Analyse Der Metabolit Und Transkript Ebenen Zeigt Die Metabolischen Veränderungen, Die Tomaten Obst Entwicklung Zugrunde Und Regulatorischen Aspekte Des Metabolischen Netzwerkverhalten Zu Markieren

Plant Physiology. Dec, 2006  |  Pubmed ID: 17071647

Tomaten (Solanum Lycopersicum) ist ein gut erforscht Modell der fleischige Frucht Entwicklung und Reifung. Tomaten Obst Entwicklung ist aus Sicht der hormonalen Regulierung gut verstanden und entwicklungsbedingte Veränderungen im Stoffwechsel Pigment und Zellwand sind auch gut charakterisiert. Allgemeine Aspekte der metabolischen Veränderungen während der Frucht Entwicklung wurden jedoch nicht trotz der Bedeutung des Stoffwechsels im Zusammenhang mit der endgültigen Zusammensetzung der die reife Frucht untersucht. In dieser Studie wir quantifiziert die Fülle eines breiten Spektrums von Metaboliten durch Gaschromatographie-Massenspektrometrie analysiert eine Reihe der wichtigsten metabolischen Lichtstromwerte und parallel analysiert Transcriptomic Änderungen während der Entwicklung von Tomaten Obst. Metabolic profiling zeigte ausgeprägte Verschiebungen in der Fülle der Metaboliten des primären und sekundären Stoffwechsel während der Entwicklung. Die Metabolit Änderungen spiegelten sich in der Fluss-Analyse, die einen generellen Rückgang der metabolische Aktivität während der Reifung enthüllt. Allerdings gab es mehrere unterschiedliche Muster der Metabolitenprofil und statistische Analysen gezeigt, dass Metaboliten in der gleichen (oder eng verwandten) Wege in Hülle und Fülle in koordiniert, der angibt, einer engen Verordnung metabolische Aktivität verändert. Die Metabolit Daten allein erlaubt Untersuchungen der wahrscheinlich Routen durch das metabolische Netzwerk und als Vorbild, analysieren wir die praktische Durchführung des unterschiedlichen wegen der Ascorbat-Synthese. In Kombination mit der Transcriptomic-Daten wurden verschiedene Aspekte der Regulierung des Stoffwechsels während der Fruchtreife offenbart. Erstens war es offensichtlich, dass die Abschrift Fülle weniger streng von funktionellen Gruppe als Metabolit Fülle, darauf hindeutet, dass posttranslationale Mechanismen metabolische Verordnung dominieren koordiniert wurde. Dennoch gab es einige Korrelationen zwischen bestimmten Abschriften und Metaboliten sowie mehrere Roman, die Verbände wurden identifiziert, die potentielle Ziele für die Bearbeitung der Frucht kompositorische Merkmale bereitstellen könnte. Schließlich gab es eine starke Beziehung zwischen Reifung-assoziierte Abschriften und spezifische Metabolit Gruppen wie TCA-Zyklus organische Säuren und Zucker Phosphate, unterstreicht die Bedeutung des jeweiligen Stoffwechselwege während der Entwicklung der Frucht.

Eine Überexpression Von Pektin Methylesterase Inhibitoren in Arabidopsis Schränkt Pilzinfektion Durch Botrytis Cinerea

Plant Physiology. Apr, 2007  |  Pubmed ID: 17277091

Pektin, eine der wichtigsten Komponenten der Zellwand von Pflanzen, ist in hohem Grade Methylesterified Form abgesondert und ist Demethylesterified in Muro von Pektin Methylesterase (PME). Die Tätigkeit der PME ist Pflanzenentwicklung und Verteidigung wichtig und macht Pektin anfällig gegenüber Hydrolyse durch Enzyme wie Endopolygalacturonases. Regelung der PME Tätigkeit durch spezifisches Protein-Hemmer (PMEIs) kann, daher eine Pflanzenentwicklung sowie Verteidigung Rolle durch Einflussnahme auf die Anfälligkeit der Mauer für mikrobielle Endopolygalacturonases. Um diese Hypothese zu testen, haben wir konstitutiv ausgedrückt, die Gene AtPMEI-1 und AtPMEI-2 in Arabidopsis (Arabidopsis Thaliana) und gezielt die Proteine in den Apoplast. Die Überexpression der Hemmnisse führte zu einem Rückgang der PME Aktivität transgener Pflanzen und zwei PME-Isoformen wurden identifiziert, die mit beiden Inhibitoren interagiert. Während der Inhalt der Uronic Säuren in transformierte Pflanzen nicht signifikant verschieden von der Wildtyp war, wurde der Pektin-Methylesterification von rund 16 % erhöht. Darüber hinaus wurden Unterschiede in der Feinstruktur der Pektine transformierte Pflanzen von enzymatischen Fingerabdruck beobachtet. Transformierte Pflanzen zeigten eine leichte, aber signifikante Zunahme Stamm Länge und waren widerstandsfähiger gegen die Necrotrophic Pilz Botrytis Cinerea. Die reduzierte Symptome, die durch den Pilz an transgenen Pflanzen bezogen sich auf seine beeinträchtigte Fähigkeit, auf Methylesterified Pektine wachsen.

Molekulare Charakterisierung Von Zwei Arabidopsis Thaliana Glycosyltransferase Mutanten, Rra1 Und Rra2, Die Einen Reduzierten Residual Arabinose-Inhalt in Ein Polymer, Eng Verbunden Mit Der Zellulose Wand-Rückstand Haben

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

Zwei vermeintliche Glycosyltransferasen in Arabidopsis Thaliana, benannten reduzierte residual Arabinose-1 und-2 (RRA1 und RRA2), sind auf molekularer Ebene charakterisiert. Beide Gene sind in CAZy GT-Familie-77 klassifiziert und sind phylogenetisch im Zusammenhang mit vermeintlichen Glycosyltranferases von Chlamydomonas Reinhardtii. Die Muster des Ausdrucks der zwei Gene wurde von semi-quantitativen RT-PCR analysiert mithilfe von mRNA aus verschiedenen Organen des Schossens Arabidopsis Thaliana Pflanzen extrahiert. Darüber hinaus promoter::gusA Analyse von transgenen Arabidopsis Thaliana, enthält eine Fusion zwischen entweder der RRA-1 oder-2 Projektträger Fragment und die GusA Reporter-gen haben gezeigt, dass während der RRA1-Projektträger in erster Linie in das Apical Meristem, die Muster des Ausdrucks des Projektträgers RRA2 tätig war, die in der meristematic Region vielfältiger aber auch sehr aktiv war. Darüber hinaus wurden T-DNA mutant einfügen Zeilen RRA-1 und-2, identifiziert und charakterisiert die molekulare und biochemische Ebene. Monosaccharid kompositorische Analysen der Zellwand Material isoliert aus der meristematic Region ca. 20 % Ermäßigung in der Arabinose Inhalte in der Zellwand unlöslich/unverdaut Rückstand nach zeigte enzymatischen Abbau der Xyloglucan und pectic Polysaccharide. Diese Daten zeigen, dass die RRA-1 und-2 bei den Arabinosylation der Zellwand-Komponenten eine Rolle spielen.

Der Transkriptionsfaktor WIN1/SHN1 Regelt Cutin-Biosynthese in Arabidopsis Thaliana

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

Die Zusammensetzung und die Durchlässigkeit der Haaroberfläche hat einen großen Einfluss auf seine Fähigkeit, die Pflanzen gegen verschiedene Formen von biotischer und abiotischer Stress schützen. Wachs-INDUCER1 (WIN1) und verwandte Transkriptionsfaktoren haben vor kurzem gezeigt worden, um Wachs Produktion auslösen und optimieren Trockenheitstoleranz und modulieren cuticular Durchlässigkeit beim Pleuramesotheliom in Arabidopsis Thaliana. Wir fanden, dass WIN1 beeinflusst die Zusammensetzung der Cutin, ein Polyester, die das Rückgrat der Haaroberfläche bilden. WIN1 eine Überexpression induziert kompositorischen Änderungen und einem Gesamtanstieg Cutin Produktion im vegetativen und reproduktiven Organe, während seine Heraufregulation den gegenteiligen Effekt hat. Die rasche und koordinierte Induktion von mehreren Genen bekanntlich oder wahrscheinlich Cutin-Biosynthese beteiligt werden Änderungen in Cutin Komposition vorangestellt. Diese transkriptionelle Antwort folgt nach einer Verzögerung durch die Induktion von Genen, die Wachs-Biosynthese, was darauf hindeutet, dass die Regulierung der Cutin und Wachs Produktion von WIN1 ein zweistufiger Prozess ist zugeordnet. Wir zeigen, dass mindestens einer der Cutin Stoffwechselweg Gene, die Long-Chain-Acyl-CoA-Synthetase LACS2 codiert, direkt von WIN1 ausgerichtet sein dürfte. Unseren Ergebnissen zufolge insgesamt WIN1 Kutikula Permeabilität in Arabidopsis moduliert durch die Regelung von Genen Cutin Stoffwechselweg Enzyme.

Das TUMORKRANKEN SCHIEßEN Entwicklung2 Gen Von Arabidopsis Codierung Ein Mutmaßliches Methyltransferase Ist Für Zelladhäsion Und Koordinierte Pflanzenentwicklung Erforderlich

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

Mutationen in den TUMORKRANKEN SCHIEßEN Entwicklung2 (TSD2)-Gen verringern Zelladhäsion und in stark betroffenen verursachen nicht koordiniert schießen-Entwicklung, die zu unorganisiert Tumor-artige Wachstum in-vitro führt. tsd2-Mutanten zeigte erhöhte Aktivität von axial Meristems, reduziert Wurzelwachstum und verbesserte De-etiolation. Die Bereichen Ausdruck der schießen Meristem Markergene, KNAT1 und KNAT2 wurden im mutant Hintergrund vergrößert. Boden gewachsenen tsd2 Mutanten waren kleinwüchsig, aber insgesamt zeigte Morphologie des Wildtyp (WT) vergleichbar. Das TSD2-Gen wurde von kartenbasierten Klonen identifiziert. Es kodiert ein Roman 684 Aminosäure Polypeptid mit einer Membran-spanning Domäne in die N-terminale Teil und die Bindung von S-Adenosyl-l-Methionin und Methyltransferase Domänen in der C-terminalen Teil. Ausdruck einer TSD2:GUS-Reporter-Gen wurde hauptsächlich in Meristems und junge Gewebe erkannt. Ein grün fluoreszierendes Protein-Tag TSD2 Protein zum Golgi-Apparat lokalisiert. Die Zelladhäsion defekte angegeben verändert Pektin-Eigenschaften, und wir vermuten, dass TSD2 als ein Pektin-Methyltransferase fungiert. Analysen der Zellwand Zusammensetzung ergab jedoch keine signifikanten Unterschiede der Monosaccharid-Zusammensetzung, der Uronic Gehalt und den allgemeinen Grad der Pektin Methylesterification zwischen tsd2 und WT. Die Ergebnisse unterstützen die Funktion der TSD2 als eine Methyltransferase, mit eine wesentliche Rolle bei der Zelladhäsion und koordinierte Pflanzenentwicklung.

UDP-Glucose-4-Epimerase-Isoformen UGE2 Und UGE4 Kooperieren Bei Der Bereitstellung Von UDP-Galaktose Für Zellwand-Biosynthese Und Wachstum Von Arabidopsis Thaliana

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

Fünf Arabidopsis Thaliana-Gene, die UDP-Glucose-4-Epimerase (UGE) zu codieren und darstellen von zwei alten Pflanze UGE Kladen könnte bei der Regulierung der Zellwand-Kohlenhydrat-Biosynthese beteiligt sein. Wir haben diese Hypothese in einer genomweiten reverse genetische Studie getestet. Trotz bedeutende Beiträge von jedem Gen, UGE Gesamtaktivität war keiner notwendig für normales Wachstum auf Boden. uge2 uge4 angezeigt dramatische Anstieg der allgemeine Mängel, während andere Mutanten Kombinationen teilweise abweichenden waren. UGE2 zusammen mit UGE3 beeinflusst Blütenstaub Entwicklung. UGE2 und UGE4 beeinflusst synergistisch Zellwand Galaktose Inhalten, die mit dem schießen Wachstum korrelierte. UGE2 stark und UGE1 und UGE5 unterstützt leicht UGE4 bei der Beeinflussung von Wachstum und Zellwand Galaktose Stamminhalt Galactane Inhalte betreffen. Im Gegensatz dazu beeinflusst nur UGE4 Xyloglucan Galactosylation Wurzeln. Sekundäre Hypokotyl Verdickung und Arabinogalactan Protein Kohlenhydrat-Struktur im Xylem Parenchym hing von der Kombination aus UGE2 und UGE4. Im Gegensatz zu Zellwand Galaktose Inhalt parallel Toleranz gegenüber externen Galaktose streng UGE Gesamtaktivität. Wir empfehlen eine schrittweise Einstellung von individuellen UGE-Isoformen in bestimmte Rollen. UGE2 und UGE4 beeinflussen Wachstum Zellwand Kohlenhydrat-Biosynthese im gesamten Werk, UGE3 ist spezialisiert für die Entwicklung der Blütenstaub und UGE1 und UGE5 in Stresssituationen handeln könnte.

Störung Der ATCSLD5 Führt Zu Reduziertem Wachstum, Reduzierter Xylane Und Homogalacturonan-Synthase-Aktivität Und Verändert Xylane Vorkommen in Arabidopsis

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

Mitglieder einer Großfamilie von Zellulose-Synthase-ähnlichen Genen (CSLs) werden voraussichtlich die Biosynthese von pflanzlichen Zellwände zum Codieren von Glycosyl-Transferasen (GTs) beteiligt. Die CSULA und CSLF Familien sind bekanntermaßen Mannan und Glucan-Synthasen, enthalten, aber die Produkte der anderen CSLs sind unbekannt. Hier berichten wir über die Auswirkungen der Störung ATCSLD5 Ausdruck in Arabidopsis. Beide stammen Wurzelwachstum wurden in ATCSLD5 Knock-out-Anlagen deutlich reduziert und diese Pflanzen auch hatte, erhöhte Anfälligkeit für die Zellulose-Synthase Inhibitors Isoxaben. Antikörper und Kohlenhydrat-Bindung Modul Kennzeichnung angegeben eine Absenkung der Xylane in Stämme und in-vitro-GT-Assays, die mit Mikrosomen aus Stengeln ergab, dass ATCSLD5 Knock-out-Pflanzen auch Xylane und Homogalacturonan-Synthase-Aktivität reduziert hatte. Ausdruck in Nicotiana Benthamiana von ATCSLD5 und ATCSLD3, Leuchtstoff auf der c- oder der N-terminalen, darauf hingewiesen, dass diese GTs dürften im Golgi-Apparat lokalisiert werden markiert. Jedoch beeinflusst die Position des fluoreszierenden Tags die subzellulare Lokalisation der beiden Proteine. Die vorgestellten Arbeit bietet eine umfassende Analyse der Auswirkungen der Unterbrechung des ATCSLD5 in Planta und die mögliche Rolle(n) der dieses Gen und andere ATCSLDs in der Zellwand Biosynthese diskutiert.

Hochdurchsatz-funktionelle Beurteilung Der Polysaccharid-aktive Enzyme Mit Matrix-unterstützte Laser-Desorption/Ionisation-Time-of-Flight-Massenspektrometrie War, Was Auf Pflanzlichen Zellwand Polysaccharide

Analytical Biochemistry. Feb, 2008  |  Pubmed ID: 17980141

Trotz zahlreicher Sequenzinformationen über Gene Kodierung Kohlenhydrat-aktive Enzyme (z.B. Transferasen, Esterasen, -HYDROLASEN) wurden nur sehr wenige dieser Enzyme, insbesondere im Hinblick auf Substrat Besonderheiten ausführlich beschrieben. Wurde entwickelt, eine einfache und schnelle Methode zur Charakterisierung von Substrat Besonderheiten des Polysaccharid-aktive Enzyme, die Matrix assisted Laser Desorption / Uhrzeit des Flug-Massenspektrometrie (MALDI-TOF-MS) verwendet. Diese Methode wurde angewendet, um eine Xyloglucan Fucosyltransferase und ein Pektin Methyl-Esterase zu charakterisieren. Reaktionen in der Flüssigphase durchgeführt wurden, und Referenzlösungen die Reaktionslösungen wurden auf einer mit Fluorid (PVDF) Membran entdeckt. Reaktionsprodukte wurden auf der Membran ausgefällt und gereinigt durch Behandlung mit einer Ethanol-Wasser-Mischung. Anschließend die Reaktionsprodukte wurden durch spezifische Endoglycanases hydrolysiert, und das resultierende Oligosaccharide wurden direkt auf die PVDF-Membran von MALDI-TOF-MS analysiert. Die neue Methode ist die Parallelisierung auf Hochdurchsatz-Analyse und stellt damit, eine aufstrebende Avenue um schnell die Lücke in unser Wissen über die Besonderheiten des Polysaccharid-aktive Enzyme.

Durch Induktion Ausdruck Von Pisum Sativum Xyloglucan Fucosyltransferase Im Erbse Root Cap Meristem Und Auswirkungen Der Antisense-mRNA-Ausdruck Auf Root Cap Zellwand Strukturelle Integrität

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

Mitose und Zellwand-Synthese in der Hülsenfrucht Root Cap Meristem werden induzierte und durch den zerstörungsfreien Abbau Grenze Zellen aus der GAP-Peripherie synchronisiert. Neugebildete Zellen können mikroskopisch untersucht werden, wie sie schrittweise während der Entwicklung der GAP zu unterscheiden, und letztlich als eine neue Bevölkerung der Grenze Zellen trennen. Dieses System wurde verwendet, um nachzuweisen, dass Pisum Sativum L.-Fucosyl-Transferase (PsFut1) mRNA Ausdruck stark im Stamm meristematic Gewebe ausgedrückt wird und wird induziert > 2-fold in einem 5-h-Zeitraum als Mitose in den Root Cap Meristem wird erhöht. Ausdruck der PsFut1 Antisense-mRNA in Erbse behaarte Wurzeln unter der Kontrolle des Projektträgers CaMV35S, das Meristem lokalisiert Ausdruck in Erbse Wurzel Kappen aufweist, führte zu einer Verminderung der 50-60 % in Meristem lokalisiert endogene PsFut1 mRNA Ausdruck mittels ganz mount in situ-Hybridisierung. Veränderungen bei grober Ebenen der Zellwand Fucosylated Xyloglucan wurden nicht erkannt, sondern verändert die Oberfläche Lokalisierung, die Muster erkannt wurden, mit der ganze Berg Immunolocalization mit CCRC-M1, ein Antikörper, der Fucosylated Xyloglucan erkennt. Aufstrebenden behaarte Wurzeln auszudrücken antisense PsFut1 mRNA makroskopisch normal erschien aber Rasterelektronenmikroskopie der Gewebe mit veränderten CCRC-M1-Lokalisierung-Muster offenbart runzelig, reduzierte Zelle Oberflächen. Wie einzelne Grenze Zellen aus der GAP-Peripherie getrennt, fiel Zelltod in Korrelation mit der Extrusion von zellulären Inhalte durch Brüche in der Wand.

Identifizierung Von Einer Xylogalacturonan Xylosyltransferase Pektin-Biosynthese in Arabidopsis Beteiligt

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

Xylogalacturonan (XGA) ist eine Klasse von pectic Polysaccharid in pflanzlichen Zellwände. Der Arabidopsis Thaliana Locus At5g33290 codiert eine vorhergesagte Typ II-Membranprotein und Einfügung Mutanten des Orts At5g33290 Zellwand Xylose abgenommen hatte. Immunologische Studien, enzymatische Extraktion Polysaccharide, Monosaccharid-Linkage-Analyse und Oligosaccharid mass Profilerstellung wurden eingesetzt, um das betroffenen Zellwand-Polymer zu identifizieren. Pectic XGA reduzierte sich auf ein viel niedrigeres Niveau in Mutant als Wildtyp Blätter, eine Rolle des At5g33290 in XGA-Biosynthese. Das mutierte Gen wurde benannt Xylogalacturonan deficient1 (xgd1). Transformation von der xgd1-1 Mutant mit dem Wildtyp gen wiederhergestellt XGA Wildtyp Niveau. XGD1 Protein heterologously ausgedrückt in Nicotiana Benthamiana katalysiert die Übertragung von Xylose von UDP-Xylose auf Oligogalacturonides und endogenen Acceptors. Die Produkte gebildet konnte mit einer XGA-spezifische-Hydrolase hydrolysiert. Diese Ergebnisse bestätigen, dass das XGD1-Protein ein XGA-Xylosyltransferase ist. Das Protein durch Expression eines fluoreszierenden Fusionsprotein N. Benthamiana zeigte sich in in den Golgi-Vesikeln lokalisiert werden, wie erwartet für ein Glycosyltransferase Pektin-Biosynthese beteiligt.

Physiologie Und Stoffwechsel Reißen"Sie Diese Mauer'

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

Zellwand Kohlenhydrate Und Deren Modifikation Als Ressource Für Biokraftstoffe

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

Pflanzlichen Zellwände repräsentieren die am häufigsten vorkommenden erneuerbare Ressource auf diesem Planeten. Trotz ihrer großen Überfluß ist nur 2 % dieser Ressource derzeit von Menschen eingesetzt. Forschungen über die Machbarkeit der Verwendung von pflanzlichen Zellwände in die Produktion von kostengünstigen Biokraftstoffen ist daher wünschenswert. Der wichtigste Engpass für die Verwendung von Wandmaterialien ist die Auflehnung der Wände zu effizienten Abbau in vergärbaren Zucker. Manipulation der Wand Polysaccharid biosynthetischen Maschinerie oder Ergänzung der Wand Struktur-ändernden Agenten sollten es möglich machen Wand Komposition anpassen und Architektur zur Verbesserung von Zucker ergibt auf Wand Verdauung für Biokraftstoff Gärung. Untersuchung der biosynthetischen Maschinen und seine Verordnung steckt noch in den Kinderschuhen und stellt eine wichtige wissenschaftliche und technische Forschung Herausforderung dar. Natürlich kann jede Veränderung der Wandstruktur, kosteneffiziente Biokraftstoffproduktion unterzubringen schädliche Effekte auf Pflanzenwachstum und Entwicklung durch die unterschiedlichen Rollen der Wände im Leben einer Pflanze haben. Aber lässt die Vielfalt und Fülle von Wandaufbauten in das Pflanzenreich vorhanden hoffen, dass dieser Herausforderung gerecht werden kann.

Unterbrechung Zwei Arabidopsis Thaliana Xylosyltransferase Genen Ergebnisse in Pflanzen, Die Einen Mangel an Xyloglucan, Einer Großen Primärzellen-Wand-Komponente

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

Xyloglucans sind die wichtigsten hemicellulosic Polysaccharide, die in die Wände Primärzellen amerikanische und Nongraminaceous gehören, gefunden, wo sind sie gedacht, um die Interaktion mit Zellulose, ein dreidimensionales Netzwerk, Funktionen wie die wichtigsten tragenden Struktur der primären Zellwand zu bilden. Bestimmt, ob zwei Arabidopsis Thaliana-Gene, die Xylosyltransferases, XXT1 und XXT2, codieren Xyloglucan Biosynthese in-vivo beteiligt sind und um zu bestimmen, wie die Zellwand von Pflanzen durch das Fehlen des Ausdrucks von XXT1, XXT2 oder beides beeinträchtigt ist, wir isoliert und charakterisiert, xxt1 und einzelne xxt2 und xxt1 xxt2 Doppel-T-DNA-Einfügung-Mutanten. Obwohl die xxt1 und xxt2-Mutanten einen groben morphologischen Phänotyp nicht kannte, sie haben einen leichten Rückgang der Xyloglucan Inhalt und zeigte leicht veränderten Verteilungsmuster für Xyloglucan Epitopes. Interessanter, der xxt1 xxt2 Doppel-Mutanten hatte aberrante Wurzelhaare und nachweisbar Xyloglucan fehlte. Verringerung der Xyloglucan in den xxt2-Mutanten und die mangelnde nachweisbar Xyloglucan in der xxt1-xxt2-Doppel-Mutant führte zu erheblichen Veränderungen in der mechanischen Eigenschaften dieser Pflanzen. Wir schließen, dass XXT1 und XXT2 Xylosyltransferases kodieren, die für Xyloglucan Biosynthese erforderlich sind. Darüber hinaus fordert der Mangel nachweisbar Xyloglucan in der xxt1-xxt2-Doppel-Mutant konventionelle Modelle der primären Zellwand Pflanze.

Kennung Der Pflanzlichen Zellwand Mutanten Durch Ein Forward Chemische Genetischer Ansatz Mit Hydrolases

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

Ein bisher unbeschriebene forward chemischer-genetischer-Bildschirm mit Hydrolases Auswirkungen auf die extrazelluläre Matrix wird eingeführt. Der entwickelte Bildschirm nutzt die Macht der chemische Genetik und kombiniert sie mit den bekannten Substratspezifität der Glycosylhydrolases, was bei der Auswahl der bedingten Mutanten, die strukturellen Mängel in ihrer extrazellulären Matrix aufweisen. Identifizierung der Verantwortlichen genetischen Locus in diesen Mutanten erweitert deutlich unser Wissen von Genen, die in die Biosynthese, Stoffwechsel, Signalisierung und Funktionalität der Komponenten der extrazellulären Matrix. Durch einen Schirm der mutagenized Arabidopsis-Pflanzen ausgesetzt Wachstum in flüssiger Kultur in Anwesenheit eines Xyloglucanase, ein Enzym in der großen Strahlenvernetzung Glykan handelnde in der extrazellulären Matrix dieser Pflanze gefunden, wird die Methode veranschaulicht. Mittels dieser Bildschirm Hydrolase-basierten, wurden Dutzende von pflanzlichen Zellwand Mutanten (Xeg Mutanten) identifiziert, führt zur Identifizierung der 23 genetische Loci, die Zellwände von Pflanzen zu beeinflussen. Ist eines der identifizierten Loci XEG113, Codierung einer Familie 77 Glycosyltransferase (GT77). Detaillierte Analyse der Mauer von dieser Mutant erklärt, dass seine Extensins, vorhanden in Wänden, strukturelle Glyocoproteins sind Underarabinosylated. Xeg-113 Pflanzen zeigen mehr länglichen Hypocotyls als WT, den genetischen Nachweis, die O-Glykosylierung--konkret plant Extensin Arabinosylation--für Zelle Dehnung wichtig ist.

Reis Zellulose Ist Synthase-wie D4 Für Normale Zellwand-Biosynthese Und Pflanze Wachstum Unerlässlich

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

Zellulose-Synthase-ähnliche (CSL) Proteine Glycosyltransferase Familie 2 (GT2) werden geglaubt, um in der Biosynthese der Zellwand Polymere einbezogen werden. Die CSL D-Unterklasse (CSLD) ist üblich, alle Pflanzen, aber die Funktionen des CSLDs müssen noch geklärt werden. Wir berichten hier eine detaillierte Charakterisierung eines schmalen Blatt und dwarf1 (nd1) Reis-Mutanten, die signifikante Reduktion in Pflanzenwachstum durch verzögerte Zellteilung zeigt. Landkarte Klonen ergab, dass ND1 OsCSLD4, eines der fünf Mitglieder der Unterklasse CSLD Reis codiert. OsCSLD4 drückt sich vor allem in Geweben, die schnelles Wachstum unterzogen. Ausdruck des OsCSLD4 markierten Leuchtstoff an die C - oder N-Terminus in Reis Urform Zellen oder Nicotiana Benthamiana Blätter zeigte, dass das Protein im endoplasmatischen Reticulum oder Golgi-Vesikeln befindet. Golgi-Lokalisierung wurden mithilfe der Phänotyp-gerettet transgene Pflanzen zum Ausdruck OsCSLD4: GUS unter der Kontrolle der eigenen Promotor überprüft. Zwei Phänotyp veränderte Gewebe, Halme und Wurzel-Tipps, wurden verwendet, um bestimmte Wand Mängel zu untersuchen. Immunologische Studien und Monosaccharid kompositorischen und Glycosyl-Bindung Analysen untersucht verschiedene Wand kompositorischen Effekte verursacht durch Unterbrechung des OsCSLD4, einschließlich Änderungen in der Struktur der Arabinoxylan und den Inhalt der Zellulose und Homogalacturonan, die unterschiedliche Arten der Monocot-Gras Oryza Sativa (Reis) sind. Die inkonsistenten Änderungen in den zwei Geweben und die beobachtbaren Strukturmängel in Primary Wände zeigen, dass OsCSLD4 in Zellwand Formation und Pflanze Wachstum wichtige Rolle spielt.

Mikroanalyse Der Pflanzlichen Zellwand Polysaccharide

Molecular Plant. Sep, 2009  |  Pubmed ID: 19825669

Oligosaccharid Masse Profiling (OLIMP) ermöglicht eine schnelle und vertrauliche Beurteilung der Zellwand Polymer-Struktur in Verbindung mit Matrix Assisted Laser Desorption Ionisation Zeit des Fluges Massenspektrometrie (MALDI-TOF-MS). Der kurzen Zeit benötigt für die Probenvorbereitung und Analyse ermöglicht die Studie eine Vielzahl von pflanzlichen Organe, offenbart ein hohes Maß an Heterogenität in der Ersetzung Muster der Wand Polymere wie die Strahlenvernetzung Glykan-Xyloglucan und die pectic Polysaccharid-Homogalacturonan. Die hohe Empfindlichkeit von MALDI-TOF erlaubt die Verwendung von geringen Mengen von Proben, so dass es möglich, die Wandstruktur der einzelnen Zelltypen zu untersuchen, wenn Material, durch Methoden wie Laser gesammelt werden Mikro-Dissektion. Beispielsweise die Analyse der Xyloglucan-Struktur in der Blatt-Typen äußeren Oberhaut Zellschicht Zellschicht der gesamten Oberhaut, Palisade Mesophyll Zellen und vaskuläre Bündel wurden untersucht. OLIMP ist geneigt sein, in-situ Wand Analyse, wo Wand Polymere werden analysiert unvorbereitet Pflanzengewebe selbst ohne erste isolierende Zellwände. Darüber hinaus ermöglicht OLIMP Analyse der Wand Polymere in Golgi angereicherte Fraktionen, den Speicherort der entstehenden Matrix-Polysaccharid-Biosynthese, Trennung der Prozesse der Wand Biosynthese gegenüber post-deposition apoplastisch Stoffwechsel aktivieren. Diese neuen Werkzeuge werden eine semi-quantitative Analyse der Zellwand auf ein beispielloses Niveau möglich machen.

Pektin Kann Behindern Die Entfaltung Der Xyloglucan Ketten Während Zelle Verformung: Auswirkungen Der Mechanischen Leistung Von Arabidopsis Hypocotyls Mit Pektin-Änderungen

Molecular Plant. Sep, 2009  |  Pubmed ID: 19825674

Zellwände von Pflanzen, wie eine Vielzahl von anderen biologischen Stoffen, sind natürliche faserverstärkte Verbundwerkstoffe. Ihre mechanischen Eigenschaften sind sehr angewiesen auf das Zusammenspiel der weichen Matrix-Phase und die steifen fibröse Phase und die Matrix-Deformation selbst. Verwenden spezifische Arabidopsis Thaliana Mutanten, studierte wir die mechanische Rolle der Matrix Versammlung in Primärzellen Wände des Hypocotyls bei veränderten Xyloglucan und Pektin-Komposition. Norm Microtensile Tests und zyklische Belastung Protokolle wurden durchgeführt auf mur1 Hypocotyls mit betroffenen RGII Borat Diester Querverbindungen sowie eine gehinderte Xyloglucan Fucosylation und qua2 50 % weniger Homogalacturonan im Vergleich zu Wildtyp ausstellen. Als Steuerelement, Wildtyp Pflanzen (Col-0) und mur2 präsentiert eine spezielle Xyloglucan-Fucosylation und keine Unterschiede im Netzwerk Pektin wurden eingesetzt. In der Norm Zugversuche waren die ultimative Druckstufen (etwa Zugfestigkeit) des Hypocotyls die Mutanten mit Pektin-Änderungen (mur1, qua2) eher unberührt, während ihre Zugfestigkeit Steifigkeit im Vergleich zu Col-0 spürbar reduziert wurde. Die zyklische Belastung-Tests angegeben eine Versteifung der alle Hypocotyls nach dem ersten Zyklus und eine plastische Verformung während der ersten Anstrengung, der Grad an, die jedoch unter mur1 und qua2 Hypocotyls wesentlich höher war. Auf der Grundlage der mechanische Daten und aktuelle Modelle der Zellwand, ist davon auszugehen, dass gefalteten Xyloglucan Ketten zwischen Zellulose Fäserchen tendenziell während der Anstrengung von der Hypocotyls entfalten können. Diese Antwort wird wahrscheinlich durch geometrische Beschränkungen aufgrund der Pektin Steifigkeit behindert.

Pflanzliche Zellwand Polymere Als Vorläufer Für Biokraftstoffe

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

Die Umwandlung der pflanzlichen Biomasse in flüssigen Transport Brennstoffe ist ein komplexer Prozess, der durch eine Änderung der Verhältnisse der Zellwand Polymere, die die größte Biomasse-Komponenten bilden vereinfacht werden kann. Die Zusammensetzung der Biomasse variiert natürlich je nach Arten und Zelle Anlagentyp, einschließlich einige hochspezialisierte Wände, die hauptsächlich aus einer Komponente bestehen. Fortschritte sind erkennbar, die molekulare Basis dieser natürlichen Varianten in Wand-Komposition zu verstehen. Dieses neue wissen werden eine wertvolle Ressource, die während Bemühungen verwendet werden können, Designer Biofuel Getreide mit ausgewählten Züchtungsmethoden oder rekombinanter DNA-Techniken zu generieren.

Mögliche Rolle Für Lila Saure Phosphatase in Die Dephosphorylierung Von Wand-Proteine in Tabak-Zellen

Plant Physiology. Jun, 2010  |  Pubmed ID: 20357138

Es ist noch nicht bekannt, ob die Dephosphorylierung von Proteinen katalysiert durch Phosphatasen im apoplastisch Raum stattfindet. In dieser Studie fanden wir, dass Tabak (Nicotiana Tabacum) lila saure Phosphatase Phosphoryl Rückstände von drei apoplastisch Proteine, dephosphorylate könnte, von denen zwei als Alpha-Xylosidase und Beta-Glucosidase identifiziert wurden. Die Dephosphorylierung und Phosphorylierung von rekombinanter Alpha-Xylosidase führte eine Abnahme und eine Erhöhung seiner Aktivität, bzw. als Xyloglucan Heptasaccharide als Substrat verwendet wurde. Versuchte eine Überexpression von Tabak lila saure Phosphatase NtPAP12 in Tabak-Zellen verringert nicht nur die Aktivität von der GLYKOSIDASEN aber auch höhere Xyloglucan Oligosaccharide und Violoncello-Oligosaccharide in den Apoplast der exponentiellen Phase. Wir empfehlen, dass lila saure Phosphatase steuert die Aktivität der Alpha-Xylosidase und Beta-Glucosidase, die beim Abbau des Xyloglucan Oligosaccharide und Violoncello-Oligosaccharide in die Zellwände verantwortlich sind.

Ein Insekt Pflanzenfresser Mikrobiom Mit Hohen Biomasse-erniedrigende Anlagenkapazität

PLoS Genetics. Sep, 2010  |  Pubmed ID: 20885794

Pflanzenfresser können indirekte Zugriff auf widerspenstigen Kohlenstoff in Pflanzen Zellwände durch symbiotische Assoziationen mit Lignocellulolytic Mikroben vorhanden. Ein paradigmatisches Beispiel ist die Blatt-Fräser-Ameise (Stamm: Attini), die frischen Blätter verwendet, um einen Pilz für Lebensmittel in speziellen Gärten zu kultivieren. Mit einer Kombination aus Zucker Zusammensetzung Analysen, Metagenomik und Sequenzierung des gesamten Genoms, zeigen wir, dass der Pilz Garten Mikrobiom Blatt-Fräser Ameisen mit hohen Biomasse-erniedrigende Anlagenleistung eine vielfältige Gemeinschaft von Bakterien besteht. Vergleich von diesem Mikrobiom vorausgesagt Kohlenhydrat-erniedrigende Enzym-Profil mit anderen Metagenomes engste Ähnlichkeit mit der bovinen Pansen, angibt, evolutionäre Konvergenz der pflanzlichen Biomasse erniedrigende Potenzial zwischen zwei wichtige pflanzenfressenden Tiere zeigt. Genomische und physiologische Charakterisierung von zwei dominierenden Bakterien in den Pilz Garten Mikrobiom liefert Beweis für ihre Fähigkeit zu Zellulose zu erniedrigen. Angesichts der jüngsten Interesses Zellulose Biokraftstoffe, Verständnis wie großflächige und rasche Verschlechterung der Pflanze-Biomasse tritt in eine hoch entwickelte Insekt Pflanzenfresser ist von besonderer Bedeutung für Bioenergie.

AXY3 Codiert Eine α-Xylosidase, Die Die Struktur Und Die Zugänglichkeit Der Polyose Xyloglucan in Arabidopsis Pflanzlichen Zellwände Auswirkt

Planta. Apr, 2011  |  Pubmed ID: 21170548

Xyloglucan ist die am häufigsten vorkommenden Polyose in den Wänden der amerikanische wie Arabidopsis. Es ist Teil der tragenden Struktur einer pflanzlichen Zelle und seinen Stoffwechsel wird angenommen, dass in Zelle Dehnung eine wichtige Rolle spielen. Die molekulare Mechanismen, durch welche Xyloglucan führt diese und andere Funktionen in Planta ist jedoch nicht gut verstanden. Wir spielten einen forward genetischen Bildschirm nutzen Xyloglucan Oligosaccharid Masse Profilerstellung auf chemisch mutagenized Arabidopsis Sämlinge um Mutanten mit veränderten Xyloglucan Strukturen genannt axy-Mutanten zu identifizieren. Einer der identifizierten Mutanten, enthält axy3.1, Xyloglucan mit einem höheren Anteil an nicht-Fucosylated Xyloglucan Untereinheiten. Zuordnung ergab, dass axy3.1 enthält eine Punktmutation in XYLOSIDASE1 (XYL1) bekannt für eine apoplastisch Glykosid Hydrolase Freigabe Xylosyl Rückstände aus Xyloglucan Oligosaccharide am nicht-reduzierenden Ende zu codieren. Die Daten unterstützen die Hypothese, dass AXY3/XYL1 ein wesentlicher Bestandteil der apoplastisch Xyloglucan Abbau Maschinen ist und aufgrund mangelnder Funktion in den verschiedenen axy3-Allelen führt nicht nur eine veränderte Xyloglucan-Struktur, sondern auch ein Xyloglucan, die weniger eng mit anderen Wall-Komponenten verknüpft ist. Jedoch kann die Anlage die überschüssige Xyloglucan relativ meistern nun, wie der Mutant sichtbare Wachstum oder morphologische Phänotypen mit der bemerkenswerten Ausnahme der kürzeren Schoten und reduzierte Eignung nicht angezeigt wird. Zusammengenommen zeigen diese Ergebnisse, dass die Pflanze apoplastisch-HYDROLASEN haben einen größeren Einfluss auf Polymer Wandstruktur und funktionieren als bisher angenommen.

Loss of Function Mutation Des Reduziert Wand ACETYLATION2 in Arabidopsis Führt Zu Reduzierten Zellwand Acetylierung Und Erhöhte Resistenz Gegen Botrytis Cinerea

Plant Physiology. Mar, 2011  |  Pubmed ID: 21212300

Fast alle Polysaccharide in pflanzlichen Zellwände sind O-acetylierte, einschließlich der verschiedenen pectic Polysaccharide und Hemicelluloses Xylane, Mannan und Xyloglucan. Die Enzyme der Polysaccharid-Acetylierung beteiligt wurden jedoch nicht festgestellt. Während die Rolle der Polysaccharid-Acetylierung in-vivo unklar ist, ist bekannt, Biokraftstoff-Ausbeute von Lignocellulose zu reduzieren durch die Hemmung der Mikroorganismen zur Gärung. Wir haben vier Arabidopsis (Arabidopsis Thaliana) UCP1 des Proteins Cas1p bekanntermaßen Polysaccharid O-Acetylierung in Cryptococcus Neoformans beteiligt werden analysiert. Verlust der Funktion Mutanten in einem der Gene, benannten reduziert Wand ACETYLATION2 (RWA2), die Ebenen der acetylierten Zellwand Polymere abgenommen hatte. Zellwand Material isoliert von mutierten Blätter und mit Alkali behandelt veröffentlicht etwa 20 % geringere Beträge Essigsäure gegenüber dem Wildtyp. Das gleiche Maß an Acetat-Mangel wurde in mehreren pectic Polymere und Xyloglucan gefunden. So beeinflussen die rwa2 Mutationen verschiedene Polymere in gleichem Maße. Es gab keine offensichtliche Wachstum oder morphologischen Unterschiede zwischen den Wildtyp und Mutanten rwa2 beobachtet. Jedoch angezeigt beide Allele des rwa2 erhöhte Toleranz gegenüber den Necrotrophic pilzartige Erreger Botrytis Cinerea.

Oligosaccharid Masse Profilerstellung (OLIMP) Der Zellwand Polysaccharide Von MALDI-TOF/MS

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

Im heutigen Gebiet der Pflanzenforschung Zellwand sind Einblicke in die Struktur der Wand Komponenten mit vielen verschiedene Techniken, von spektroskopischen und mikroskopische chemische und biochemische abgerufen. In diesem Kapitel beschreiben wir eine Methode: Oligosaccharid-Masse, die Profilerstellung (OLIMP). OLIMP können wir die selektive macht der eine bestimmte Wand-Hydrolase zusammen mit der Geschwindigkeit und Empfindlichkeit der Massenspektrometrie hoch reproduzierbare strukturelle und kompositorischen das Wand-Molekül des Interesses an nutzen.

Ultratiefe Sequenzierung Von Voodoo Lilie (Amorphophallus Konjac): Ein Ansatz Zur Identifizierung Von Relevante Genen Bei Der Synthese Von Der Polyose Glucomannan

Planta. Sep, 2011  |  Pubmed ID: 21538106

Eine Roche 454 cDNA Ultratiefe Sequenzierung Experiment wurde auf eine entwickelnde Knolle Amorphophallus Konjac--auch Voodoo Lilie durchgeführt. Das dominierende Speicher-Polymer in die Knolle dieser Pflanze ist das Polysaccharid Glucomannan, ein Polyose bekannt, dass in den Cell walls höherer Pflanzen und ein Hauptbestandteil der pflanzlichen Biomasse aus Nadelholz abgeleitet. Sie bekam insgesamt 246 Mega-Basenpaare von Sequenzdaten aus dem 4.513 unterschiedlichen Contigs versammelt waren. Innerhalb dieser Voodoo Lilie ausgedrückt-Sequence-Tag-Auflistung wurden Gene, die verwandte Kohlenhydrat-Pathway Glucomannan Biosynthese darstellt identifiziert, einschließlich Saccharose-Metabolismus, Nukleotid Zucker Konvertierung Wege für die Bildung von aktivierten Vorprodukten sowie ein mutmaßliches Glucomannan-Synthase. In-vivo Ausdruck der vermeintlichen Glucomannan-Synthase und nachfolgende in-vitro-Aktivität Proben eindeutig nachweisen, dass das Enzym in der Tat Glucomannan-kodiert und Glucosyl-Transferase-Aktivitäten hat. Basierend auf den zum Ausdruck gebrachten Sequenzanalyse Tag bisher unbekannte Wege für die Synthese von BIP-Glukose, eine notwendige Vorstufe für Glucomannan-Biosynthese, könnte vorgeschlagen werden. Darüber hinaus unterstreichen die Ergebnisse transkriptionelle Engpässe für die Synthese von diesem Polyose.

O-HbA1c Zellwand Proteine Sind Wichtig Bei Root Haarwuchs

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

Wurzelhaare sind einzelne Zellen, die durch Spitze Wachstum entwickeln und sind spezialisiert auf die Absorption von Nährstoffen. Ihre Zellwände bestehen aus Polysacchariden und Hydroxyprolin-reiche Glykoproteine (HRGPs), die Extensins (EXTs) und Arabinogalactan-Proteine (AGPs) enthalten. Hydroxylierung von Prolin, eine frühe posttranslationale Modifikation der HRGPs, die durch Prolyl 4-Tryptophanhydroxylase (P4Hs), katalysiert wird definiert die nachfolgenden O-Glykosylierung Sites in EXTs (die hauptsächlich Arabinosylated) und AGPs (die vor allem Arabinogalactosylated). Wir untersuchten die biologische Funktion von P4Hs, Arabinosyltransferases und EXTs in Root Haar Zellwachstum. Biochemische Hemmung oder genetische Störung führte zu der Blockade des polarisierten Zunahme der Wurzelhaare und reduziert Arabinosylation von EXTs. Unsere Ergebnisse zeigen das richtig, dass O-Glykosylierung auf EXTs unerlässlich ist, für die Zellwand Selbstmontage und somit root Haar Dehnung in Arabidopsis Thaliana.

Vergleichende Tief Transkriptionelle Profilierung Von Vier Entwickelnden Ölsaaten

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

Transkriptom-Analyse basierend auf Tiefe exprimierten Sequenz-Tag (EST)-Sequenzierung ermöglicht quantitative Vergleiche der Genexpression über mehrere Arten. Mit Pyrosequencing, generierten wir mehr als 7 Millionen ESTs von vier Stadien der Entwicklung von Samen von Ricinus Communis, Brassica Napus, Euonymus Alatus und Tropaeolum Majus, die sich in ihre Speicher-Gewebe für Öl, ihre Fähigkeit, photosynthesize und in Struktur und Inhalt von ihrer Triacylglycerol (TAG) zu unterscheiden. Die größere Anzahl von ESTs in diese 16 Datasets bereitgestellt verlässliche Schätzungen des Ausdrucks von Acyltransferasen und andere Enzyme ausgedrückt auf einem niedrigen Niveau. Analyse der EST Ebenen von diesen Ölsaaten ergab sowohl konservierten und unterschiedliche artspezifische Ausdrucksmuster für Genen, die bei der Synthese von Glycerolipids und deren Vorstufen. Unabhängig von der Spezies und Gewebe geben, ESTs für Kern Fettsäure-Synthese Enzyme unterhielt eine konservierte Stöchiometrie und eine starke Korrelation in zeitlichen Profile während Saatgut-Entwicklung. Jedoch angezeigt ESTs zugeordnet nicht-Plastiden Enzyme der Öl-Biosynthese nicht identischen zeitlichen Muster bezeichnend für verschiedene Verordnung. Die EST-Ebenen für mehrere Gene, die potentiell bei Anhäufung der ungewöhnlichen TAG Strukturen wurden unterschiedliche. Vergleich des Ausdrucks aus zwischen zahlreichen Genen Familien Mitgliedern erlaubt die Identifizierung von spezifischen Isoformen mit konservierten Funktion in Öl-Biosynthese. In allen vier Ölsaaten waren ESTs für Rubisco anwesend, was auf seine mögliche Rolle in Kohlenstoff-Stoffwechsel, unabhängig von der leichten Verfügbarkeit. Diese Daten bilden zusammen eine Ressource für Einsatz in comparative and functional Genomics verschiedene Ölsaaten. Ausdruck Daten für mehr als 350 Gene Kodierung Enzyme und Proteine Fettstoffwechsel beteiligt sind verfügbar auf der Website der 'ARALIP' (http://aralip.plantbiology.msu.edu/).

Eine Überexpression Von Den Mais Corngrass1 MicroRNA Verhindert Blüte, Verbessert Die Verdaulichkeit Und Stärkegehalt Der Switchgrass Erhöht

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

Biokraftstoffe, die aus Biomasse Pflanzen entwickelt haben das Potenzial, einen erheblichen Teil unserer Transport-Kraftstoff-Bedürfnisse zu liefern. Um dieses Potenzial zu erreichen, jedoch werden verbesserte Pflanze Germplasm als Energiepflanzen dienen speziell entwickelt. Flüssiger Kraftstoff kann aus dem Zucker, eingeschlossen in pflanzlichen Zellwände erstellt werden. Diese Zucker sind leider von Natur aus resistent gegen hydrolytische Version, weil sie in Polysaccharide eingebettet in Lignin enthalten sind. Dieses Hindernis zu überwinden, ist ein wichtiges Ziel in Richtung nachhaltige Bioenergie Nutzpflanzen zu entwickeln. Der Mais Corngrass1 (Cg1) kodiert für eine MicroRNA, die juvenile Zellwand Identitäten und Morphologie fördert. Um der Hypothese zu testen, dass juvenile Biomasse hat überlegene Eigenschaften als eine potenzielle Biokraftstoff-Feedstock, das Cg1-Gen wurde in mehrere andere Pflanzen, einschließlich der Bioenergie-Ernte Panicum Virgatum (Switchgrass) übertragen. Solche Anlagen wurden gefunden, um bis zu 250 % mehr Stärke, was zu höheren Glukose-Freisetzung aus Verzuckerung Proben mit oder ohne Vorbehandlung der Biomasse haben. Darüber hinaus wurde eine vollständige Hemmung der Blüte im Gewächshaus und Feld gewachsen Pflanzen beobachtet. Diese Ergebnisse weisen auf das potenzielle Dienstprogramm dieses Ansatzes, die Domestizierung der neue Biokraftstoff-Kulturen, sowohl für die Begrenzung der Transgene fliesst in die einheimischen Pflanzenarten.

AXY8 Codiert Ein α-Fucosidase, Unterstreicht Die Bedeutung Der Apoplastisch Stoffwechsel Auf Die Feine Struktur Der Arabidopsis Zellwand Polysaccharide

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

Ein Arabidopsis Thaliana mutant mit einer veränderten Struktur der seine Polyose Xyloglucan (XyG; axy-8), identifiziert durch einen vorwärts genetischer Schirm Erleichterung Oligosaccharid mass Profilerstellung war geprägt. axy8 Exponate erhöhte XyG Fucosylation und das Auftreten von XyG Fragmente in der Wildtyp-Anlage nicht vorhanden. AXY8 wurde festgestellt, um eine α-Fucosidase auf XyG, die als FUC95A bekannt, wurde zu codieren. Grün fluoreszierendes Protein Fusion Lokalisierung Studien und Analysen der entstehende XyG mikrosomale Vorbereitungen gezeigt, dass diese Glycosylhydrolase hauptsächlich auf XyG in den Apoplast wirkt. Ausführliche Strukturanalyse von XyG in axy8 gab einzigartige Einblicke in die Rolle der Fucosidase XyG Stoffwechsel in-vivo. Genetische Beweis zeigt an, dass die Tätigkeit des Glycosylhydrolases in den Apoplast eine wichtige Rolle spielt bei der Erzeugung der Heterogenität der Seitenketten XyG in der Wand. Darüber hinaus ohne die dominante apoplastisch Glycosylhydrolases XyG Struktur in der Wand vor allem XXXG und XXFG Untereinheiten besteht aus.

O-Acetylierung Von Arabidopsis Polyose Xyloglucan Ist AXY4 Oder AXY4L, Proteine Mit Einer TBL Und DUF231-Domäne Erforderlich

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

In einem Arabidopsis Thaliana weiterleiten genetischen Bildschirm, die darauf abzielen, die Identifikation von Mutanten mit veränderten Strukturen der ihre Polyose Xyloglucan (axy Mutanten) mit Oligosaccharid-Masse, die Profilerstellung, zwei Nonallelic Mutanten (axy4-1 und axy4-2), die eine Ermäßigung von 20 bis 35 % an Xyloglucan O-Acetylierung wurden identifiziert haben. Zuordnung der Mutation im axy4-1 identifiziert AXY4, einen Typ II Transmembranprotein mit eine Trichome Doppelbrechung-wie auch eine Domäne der unbekannten Funktion (DUF231). Verlust der AXY4 Abschrift ergibt einen völligen Mangel an O-Acetyl-Substituenten auf Xyloglucan in verschiedenen Geweben, außer Samen. Samen Xyloglucan ist stattdessen durch die Paralog AXY4like, O-acetylierte wird durch die Analyse der entsprechenden T-DNA muss Linien demonstriert. Wand-Fraktionierung-Analyse der axy4-Knockout-Mutanten angedeutet, dass nur ein Bruchteil, Xyloglucan enthält nicht-O-acetylierte. Daher AXY4/AXY4L ist erforderlich, damit die O-Acetylierung des Xyloglucan und schlagen wir vor, dass diese Proteine Xyloglucan-spezifische O-Acetyltransferases, darstellen, obwohl ihre Spender und Akzeptor Substrate müssen noch festgelegt werden. Ein Arabidopsis-Ökotyp, Ty-0, Xyloglucan O-Acetylierung durch Mutationen im AXY4, zeigen, dass O-Acetylierung des Xyloglucan des Betriebes nicht beeinträchtigt Eignung in seiner natürlichen Umgebung reduziert hat. Die Beziehung der AXY4 mit einem anderen identifizierten zuvor Gruppe von Arabidopsis Proteine beteiligt im allgemeinen Wand O-Acetylierung, Wand-Acetylierung reduziert, werden diskutiert.