Cellulose microfibril crystallinity is reduced by mutating C-terminal transmembrane region residues CESA1 <sup>A903V</sup> and CESA3 <sup>T942I</sup> of cellulose synthase
Notice bibliographique
Résumé
The mechanisms underlying the biosynthesis of cellulose in plants are complex and still poorly understood. A central question concerns the mechanism of microfibril structure and how this is linked to the catalytic polymerization action of cellulose synthase (CESA). Furthermore, it remains unclear whether modification of cellulose microfibril structure can be achieved genetically, which could be transformative in a bio-based economy. To explore these processes in planta, we developed a chemical genetic toolbox of pharmacological inhibitors and corresponding resistance-conferring point mutations in the C-terminal transmembrane domain region of CESA1(A903V) and CESA3(T942I) in Arabidopsis thaliana. Using (13)C solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy and X-ray diffraction, we show that the cellulose microfibrils displayed reduced width and an additional cellulose C4 peak indicative of a degree of crystallinity that is intermediate between the surface and interior glucans of wild type, suggesting a difference in glucan chain association during microfibril formation. Consistent with measurements of lower microfibril crystallinity, cellulose extracts from mutated CESA1(A903V) and CESA3(T942I) displayed greater saccharification efficiency than wild type. Using live-cell imaging to track fluorescently labeled CESA, we found that these mutants show increased CESA velocities in the plasma membrane, an indication of increased polymerization rate. Collectively, these data suggest that CESA1(A903V) and CESA3(T942I) have modified microfibril structure in terms of crystallinity and suggest that in plants, as in bacteria, crystallization biophysically limits polymerization.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».