Engineering of the cytosolic form of phosphoglucose isomerase into chloroplasts improves plant photosynthesis and biomass
Notice bibliographique
Résumé
Summary Starch is the most abundant carbohydrate synthesized in plant chloroplast as the product of photosynthetic carbon assimilation, serving a crucial role in the carbon budget as storage energy. Phosphoglucose isomerase (PGI) catalyzes the interconversion between glucose 6‐phosphate (G6P) and fructose 6‐phosphate (F6P), which are important metabolic molecules in starch synthesis within chloroplasts and sucrose synthesis in cytosol. Here, we found that the specific activity of recombinantly purified PGI localized in cytosolic PGI (PGIc) was much higher than its plastidic isoenzyme counterpart (PGIp) originated from wheat, rice and Arabidopsis, with wheat PGIc having by far the highest activity. Crystal structures of wheat TaPGIc and TaPGIp proteins were solved and the functional units were homodimers. The active sites of PGIc and PGIp, constituted by the same amino acids, formed different binding pockets. Moreover, PGIc showed slightly lower affinity to the substrate F6P but with much faster turnover rates. Engineering of TaPGIc into chloroplasts of a pgip mutant of Arabidopsis thaliana (atpgip) resulted in starch overaccumulation, increased CO2 assimilation, up to 19% more plant biomass and 27% seed yield productivity. These results show that manipulating starch metabolic pathways in chloroplasts can improve plant biomass and yield productivity.
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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) | 0,001 | 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 | 0,001 |
| 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 ».