Analysis of common bean expressed sequence tags identifies sulfur metabolic pathways active in seed and sulfur-rich proteins highly expressed in the absence of phaseolin and major lectins
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: A deficiency in phaseolin and phytohemagglutinin is associated with a near doubling of sulfur amino acid content in genetically related lines of common bean (Phaseolus vulgaris), particularly cysteine, elevated by 70%, and methionine, elevated by 10%. This mostly takes place at the expense of an abundant non-protein amino acid, S-methyl-cysteine. The deficiency in phaseolin and phytohemagglutinin is mainly compensated by increased levels of the 11S globulin legumin and residual lectins. Legumin, albumin-2, defensin and albumin-1 were previously identified as contributing to the increased sulfur amino acid content in the mutant line, on the basis of similarity to proteins from other legumes. RESULTS: Profiling of free amino acid in developing seeds of the BAT93 reference genotype revealed a biphasic accumulation of gamma-glutamyl-S-methyl-cysteine, the main soluble form of S-methyl-cysteine, with a lag phase occurring during storage protein accumulation. A collection of 30,147 expressed sequence tags (ESTs) was generated from four developmental stages, corresponding to distinct phases of gamma-glutamyl-S-methyl-cysteine accumulation, and covering the transitions to reserve accumulation and dessication. Analysis of gene ontology categories indicated the occurrence of multiple sulfur metabolic pathways, including all enzymatic activities responsible for sulfate assimilation, de novo cysteine and methionine biosynthesis. Integration of genomic and proteomic data enabled the identification and isolation of cDNAs coding for legumin, albumin-2, defensin D1 and albumin-1A and -B induced in the absence of phaseolin and phytohemagglutinin. Their deduced amino acid sequences have a higher content of cysteine than methionine, providing an explanation for the preferential increase of cysteine in the mutant line. CONCLUSION: The EST collection provides a foundation to further investigate sulfur metabolism and the differential accumulation of sulfur amino acids in seed of common bean. Identification of sulfur-rich proteins whose levels are elevated in seed lacking phaseolin and phytohemagglutinin and sulfur metabolic genes may assist the improvement of protein quality.
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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.
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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.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».