Growth, photosynthesis, and gene expression in <i>Chlamydomonas</i> over a range of CO<sub>2</sub> concentrations and CO<sub>2</sub>/O<sub>2</sub> ratios: CO<sub>2</sub> regulates multiple acclimation states
Notice bibliographique
Résumé
Growth, photosynthesis, and induction of two low CO 2 -inducible genes of Chlamydomonas reinhardtii Dangeard strain CC125 were quantified in a range of physiologically relevant CO 2 and O 2 concentrations (5%0.005% CO 2 and 20% or 2% O 2 ) using airlift bioreactors to facilitate the simultaneous measurement of both growth and in situ photosynthetic rates. Within these CO 2 concentration ranges, O 2 concentrations (20% vs. 2%) had no discernable effect on growth, photosynthetic rate, or induction of the periplasmic carbonic anhydrase (Cah1) and glycolate dehydrogenase (Gdh) genes in wild-type C. reinhardtii. These results failed to support the hypothesis that the CO 2 /O 2 ratio plays any role in signaling for the up-regulation of limiting CO 2 -induced genes and (or) of the CO 2 -concentrating mechanism (CCM). The mRNA abundance of the Cah1 and Gdh genes appeared to be regulated in concert, suggesting co-regulation by the same signaling pathway, which, because of a lack of an O 2 effect, seems unlikely to involve photorespiration or a photorespiratory metabolite. Instead, it appeared that the CO 2 concentration alone was responsible for regulation of limiting CO 2 acclimation responses. Based on growth, photosynthesis, and gene expression characteristics, three distinct CO 2 -regulated physiological states were recognized within the studied parameters, a high CO 2 (5%0.5%) state, a low CO 2 (0.4%0.03%) state, and a very low CO 2 (0.01%0.005%) state. Induction of Cah1 expression and Gdh up-regulation occurred at a CO 2 concentration between 0.5% and 0.4% CO 2 , delineating the high from the low CO 2 states. Photosynthetic characteristics also were distinct in the three CO 2 -regulated physiological states, e.g., the estimated K 0.5 (CO 2 ) of the high CO 2 , low CO 2 , and very low CO 2 states were 72, 10, and 0.9 µmol·L 1 CO 2 , respectively. In addition to a greater photosynthetic CO 2 affinity, the very low CO 2 state could be distinguished from the low CO 2 state by an increased cell-doubling time and a smaller cell size.Key words: algae, Chlamydomonas, CO 2 , gene expression, induction, photorespiration, photosynthesis.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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