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Caracterización de un par único de isoformas de ferredoxina y reductasa de ferredoxina NADP que opera en tricomas glandulares no fotosintéticos

Autores: Polito, Joshua T.; Lange, Iris; Barton, Kaylie E.; Srividya, Narayanan; Lange, B. Markus

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Caracterización de un par único de isoformas de ferredoxina y reductasa de ferredoxina NADP que opera en tricomas glandulares no fotosintéticos


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Isoformas
Ferredoxina
Ferredoxina NADP reductasa
Vía MEP
Menta
Datos del transcriptoma

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 7

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Nuestras investigaciones recientes indicaron que los isoformas de ferredoxina (Fd) y reductasa de ferredoxina NADP (FNR) juegan roles esenciales en los pasos reductores de la vía de 2-metil-D-eritritol 4-fosfato (MEP) de biosíntesis de terpenoides en los tricomas glandulares de menta (GTs). Basado en un análisis de varios conjuntos de datos de transcriptoma, demostramos la presencia de transcritos para un FNR tipo hoja, un Fd tipo hoja, un FNR tipo raíz y dos Fd tipo raíz en varios miembros de la familia de la menta (Lamiaceae). El presente estudio informa sobre la caracterización bioquímica de todos los isoformas de Fd y FNR de la menta. Los potenciales redox de los isoformas de Fd y FNR se determinaron utilizando métodos de fotoreducción. Basado en un ensayo de diaforasa, el R-FNR de menta tuvo una constante de especificidad sustancialmente más alta para NADPH que el L-FNR. Resultados similares se obtuvieron con ferricianuro como aceptador de electrones. Cuando se evaluó la actividad de NADPH-cito-cromo c reductasa, la constante de especificidad con los isoformas Fd II y Fd III (en comparación con Fd I) fue ligeramente más alta para L-FNR y sustancialmente más alta para R-FNR. Basado en ensayos de PCR cuantitativa en tiempo real con muestras que representan varios órganos y tipos celulares de menta, el gen se expresó muy alto en los GTs metabólicamente activos (pero también presente en niveles más bajos en raíces), mientras que se expresó a niveles bajos tanto en raíces como en GTs. Nuestros datos proporcionan evidencia de que altos niveles de transcritos, y no diferencias en las propiedades bioquímicas de la enzima codificada en comparación con las de Fd III, son probablemente los que apoyan la formación de grandes cantidades de monoterpeno a través de la vía MEP en los GTs de menta. Este trabajo ha sentado las bases para estudios de seguimiento para investigar más a fondo los roles de un par único R-FNR-Fd II en los GTs no fotosintéticos de la Lamiaceae.

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