La Invertasa de Pared Celular 4 Gobierna la Homeostasis de Sucrosa-Hexosa en el Apoplasto para Regular el Desarrollo del Madera en Álamo
Autores: Lu, Jing; Ren, Qiao; Wang, Qilin; Wen, Yaqi; Wang, Yanhong; Liang, Ruiqi; Ran, Dingxin; Jia, Yifeng; Zhuo, Xinyu; Luo, Jiangtao; Wang, Xianqiang; Luo, Keming
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
La Invertasa de Pared Celular 4 Gobierna la Homeostasis de Sucrosa-Hexosa en el Apoplasto para Regular el Desarrollo del Madera en Álamo
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Desarrollo
Madera
Azúcares
Invertasas
Sacarosa
Xilema
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
En los árboles perennes, el desarrollo de la madera es un proceso que demanda carbono, fundamental para la formación de la pared celular secundaria (SCW) y el desarrollo del xilema. Los azúcares, que funcionan tanto como sustratos de carbono como moléculas de señalización, orquestan la proliferación cambial y la diferenciación del xilema. Sin embargo, pocos candidatos moleculares involucrados en la regulación mediada por azúcares del desarrollo de la madera han sido caracterizados. Las invertasas de pared celular (CWINs), una subclase de la familia de enzimas invertasas localizadas en el espacio apoplástico, catalizan la hidrólisis irreversible de la sacarosa en glucosa y fructosa, gobernando así la asignación de carbono en los tejidos de sumidero. Aquí, se muestra una expresión preferencial en el tallo y tiene una alta eficiencia en la actividad de escisión de sacarosa. Demostramos que la eliminación de resulta en un crecimiento atrofiado, patrones de ramificación aberrantes y una formación comprometida del xilema secundario. En contraste, las líneas mutantes mostraron un aumento en el grosor de la SCW acompañado de una acumulación elevada de celulosa y hemicelulosa. A continuación, la eliminación de llevó a una partición de carbono deteriorada de la sacarosa a los metabolitos de hexosa durante el desarrollo de la madera, corroborando el papel de la enzima en el mantenimiento de la hidrólisis de la sacarosa. Colectivamente, estos hallazgos establecen como un regulador maestro de la conversión de sacarosa a hexosa, una puerta metabólica crítica para equilibrar la producción de biomasa estructural y el crecimiento del desarrollo durante la formación de madera.
Descripción
En los árboles perennes, el desarrollo de la madera es un proceso que demanda carbono, fundamental para la formación de la pared celular secundaria (SCW) y el desarrollo del xilema. Los azúcares, que funcionan tanto como sustratos de carbono como moléculas de señalización, orquestan la proliferación cambial y la diferenciación del xilema. Sin embargo, pocos candidatos moleculares involucrados en la regulación mediada por azúcares del desarrollo de la madera han sido caracterizados. Las invertasas de pared celular (CWINs), una subclase de la familia de enzimas invertasas localizadas en el espacio apoplástico, catalizan la hidrólisis irreversible de la sacarosa en glucosa y fructosa, gobernando así la asignación de carbono en los tejidos de sumidero. Aquí, se muestra una expresión preferencial en el tallo y tiene una alta eficiencia en la actividad de escisión de sacarosa. Demostramos que la eliminación de resulta en un crecimiento atrofiado, patrones de ramificación aberrantes y una formación comprometida del xilema secundario. En contraste, las líneas mutantes mostraron un aumento en el grosor de la SCW acompañado de una acumulación elevada de celulosa y hemicelulosa. A continuación, la eliminación de llevó a una partición de carbono deteriorada de la sacarosa a los metabolitos de hexosa durante el desarrollo de la madera, corroborando el papel de la enzima en el mantenimiento de la hidrólisis de la sacarosa. Colectivamente, estos hallazgos establecen como un regulador maestro de la conversión de sacarosa a hexosa, una puerta metabólica crítica para equilibrar la producción de biomasa estructural y el crecimiento del desarrollo durante la formación de madera.