A Vacuolar Arsenite Transporter Necessary for Arsenic Tolerance in the Arsenic Hyperaccumulating Fern <i>Pteris vittata</i> Is Missing in Flowering Plants
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Notice bibliographique
Résumé
The fern Pteris vittata tolerates and hyperaccumulates exceptionally high levels of the toxic metalloid arsenic, and this trait appears unique to the Pteridaceae. Once taken up by the root, arsenate is reduced to arsenite as it is transported to the lamina of the frond, where it is stored in cells as free arsenite. Here, we describe the isolation and characterization of two P. vittata genes, ACR3 and ACR3;1, which encode proteins similar to the ACR3 arsenite effluxer of yeast. Pv ACR3 is able to rescue the arsenic-sensitive phenotypes of yeast deficient for ACR3. ACR3 transcripts are upregulated by arsenic in sporophyte roots and gametophytes, tissues that directly contact soil, whereas ACR3;1 expression is unaffected by arsenic. Knocking down the expression of ACR3, but not ACR3;1, in the gametophyte results in an arsenite-sensitive phenotype, indicating that ACR3 plays a necessary role in arsenic tolerance in the gametophyte. We show that ACR3 localizes to the vacuolar membrane in gametophytes, indicating that it likely effluxes arsenite into the vacuole for sequestration. Whereas single-copy ACR3 genes are present in moss, lycophytes, other ferns, and gymnosperms, none are present in angiosperms. The duplication of ACR3 in P. vittata and the loss of ACR3 in angiosperms may explain arsenic tolerance in this unusual group of ferns while precluding the same trait in angiosperms.
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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 | 0,001 | 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 découle