Assimilation Of Excess Ammonium Into Amino Acids And Nitrogen Translocation In Arabidopsis Thaliana – Roles Of Glutamate Synthases And Carbamoylphosphate Synthetase In Leaves

Assimilation Of Excess Ammonium Into Amino Acids And Nitrogen Translocation In Arabidopsis thaliana – Roles Of Glutamate Synthases And Carbamoylphosphate Synthetase In Leaves

Tên đề tài:

Assimilation Of Excess Ammonium Into Amino Acids And Nitrogen Translocation In Arabidopsis thaliana – Roles Of Glutamate Synthases And Carbamoylphosphate Synthetase In Leaves

Tác giả: Fabien Potel, Marie-Hélène Valadier, Sylvie Ferrario-Méry, Olivier Grandjean, Halima Morin, Laura Gaufichon, Stéphanie Boutet-Mercey, Jérémy Lothier, Steven J. Rothstein, Naoya Hirose, and Akira Suzuki

Lĩnh vực: N/A

Nội dung tài liệu:

Nghiên cứu này đã điều tra vai trò sinh lý của các enzyme ferredoxin-glutamate synthase (EC 1.4.1.7), NADH-glutamate synthase (EC 1.4.1.14) và carbamoylphosphate synthetase (EC 6.3.5.5) trong Arabidopsis. Phân tích kiểu hình cho thấy một lượng lớn amoni quang hô hấp, glutamine/glutamate và asparagine/aspartate trong các thể đột biến GLUI thiếu ferredoxin-glutamate synthase chính, cho thấy amoni quang hô hấp dư thừa đã được giải độc thành các axit amin để vận chuyển ra khỏi mạch lá. Phù hợp với các kết quả này, phân tích promoter và lai tại chỗ đã chứng minh rằng GLUI và GLU2 được biểu hiện trong tế bào nhu mô và phức hợp tế bào lưới-tế bào sàng mạch phloem. Tuy nhiên, những thay đổi kiểu hình này đã không được phát hiện trong các thể đột biến GLU2 bị khiếm khuyết trong gen ferredoxin-glutamate synthase thứ hai. Sự suy giảm trong quá trình đồng hóa amoni sơ cấp trong các thể đột biến GLT dưới điều kiện CO2 cao không quang hô hấp đã nhấn mạnh tầm quan trọng của NADH-glutamate synthase đối với việc vận chuyển axit amin, vì gen này chỉ chiếm 3% tổng hoạt động glutamate synthase. Amoni dư thừa từ quang hô hấp nội sinh hoặc môi trường ngoại sinh đã được chuyển sang arginine. Phân tích promoter và các tác động nhỏ đến tổng hợp arginine trong các thể đột biến chèn T-DNA trong gen chất lượng lớn carbamoylphosphate synthetase đơn đã chỉ ra rằng carbamoylphosphate synthetase nằm trong lục lạp không hạn chế quá trình đồng hóa amoni thành arginine. Dữ liệu đã cung cấp bằng chứng rằng ferredoxin-glutamate synthases, NADH-glutamate synthase và carbamoylphosphate synthetase đóng vai trò sinh lý cụ thể trong quá trình đồng hóa amoni trong tế bào nhu mô và mạch phloem để tổng hợp và vận chuyển glutamine, glutamate, arginine và các axit amin dẫn xuất.