Identification, functional characterization and developmental regulation of sesquiterpene synthases from sunflower capitate glandular trichomes
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Sesquiterpene lactones are characteristic metabolites of Asteraceae (or Compositae) which often display potent bioactivities and are sequestered in specialized organs such as laticifers, resin ducts, and trichomes. For characterization of sunflower sesquiterpene synthases we employed a simple method to isolate pure trichomes from anther appendages which facilitated the identification of these genes and investigation of their enzymatic functions and expression patterns during trichome development. RESULTS: Glandular trichomes of sunflower (Helianthus annuus L.) were isolated, and their RNA was extracted to investigate the initial steps of sesquiterpene lactone biosynthesis. Reverse transcription-PCR experiments led to the identification of three sesquiterpene synthases. By combination of in vitro and in vivo characterization of sesquiterpene synthase gene products in Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae, respectively, two enzymes were identified as germacrene A synthases, the key enzymes of sesquiterpene lactone biosynthesis. Due to the very low in vitro activity, the third enzyme was expressed in vivo in yeast as a thioredoxin-fusion protein for functional characterization. In in vivo assays, it was identified as a multiproduct enzyme with the volatile sesquiterpene hydrocarbon delta-cadinene as one of the two main products with alpha-muuorlene, beta-caryophyllene, alpha-humulene and alpha-copaene as minor products. The second main compound remained unidentified. For expression studies, glandular trichomes from the anther appendages of sunflower florets were isolated in particular developmental stages from the pre- to the post-secretory phase. All three sesquiterpene synthases were solely upregulated during the biosynthetically active stages of the trichomes. Expression in different aerial plant parts coincided with occurrence and maturity of trichomes. Young roots with root hairs showed expression of the sesquiterpene synthase genes as well. CONCLUSION: This study functionally identified sesquiterpene synthase genes predominantly expressed in sunflower trichomes. Evidence for the transcriptional regulation of sesquiterpene synthase genes in trichome cells suggest a potential use for these specialized cells for the identification of further genes involved in the biosynthesis, transport, and regulation of sesquiterpene lactones.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».