Impaired trap closure in the counting-deficient Venus flytrap mutant DYSCALCULIA is caused by cell wall biomechanics
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Living in nutrient-poor environments, the carnivorous Venus flytrap Dionaea muscipula captures animal prey to compensate for this deficiency. Stimulation of trigger hairs located on the inner trap surface elicits an action potential (AP). While two consecutive APs result in fast trap closure in wildtype (WT) plants, sustained AP generation by the insect struggling to escape the trap leads to jasmonic acid (JA) biosynthesis, formation of the digestive “stomach”, and release of enzymes needed to decompose the victim. The Dionaea muscipula DYSCALCULIA (DYSC) mutant is able to fire touch-induced APs, but unlike WT plants, it does not snap-close its traps after two consecutive APs. Moreover, DYSC plants fail to properly initiate the JA pathway in response to mechanostimulation and even wounding, a well-known JA-dependent process conserved among plants. As demonstrated in previous studies, this DYSC mutant defect is associated with impaired decoding of mechanostimulation (i.e. touch) -induced Ca 2+ signals. External JA application to the trap, however, restores slow trap closure and digestive gland function in DYSC, while rapid trap closure is JA-independent and cannot be rescued by exogenous JA application. Higher frequency mechanostimulation and thus more APs, however, revealed that DYSC is still able to close its traps, albeit much slower than WT plants. To reveal the molecular underpinnings of DYSC’s delayed trap movement, we generated a chromosome-scale Dionaea genome assembly and profiled gene expression. The refined transcriptomic analysis uncovered widespread misregulation of cell wall-related genes in DYSC, implicating altered cell wall plasticity in the sluggish mutant. Cell indentation studies by atomic force microscopy revealed a strictly localized and strikingly enhanced stiffening of the cell wall for DYSC that may hinder rapid trap closure and snap buckling. Together, these genomic, transcriptomic, and biophysical data identify cell wall elasticity as a key constraint on voltage and Ca 2+ dependent trap kinetics. This finding documents the interrelationship between mechanosensing and Ca 2+ signaling in the ultrafast capture organ of the Venus flytrap.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».