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Metabolic Pathway Confirmation and Discovery Through <sup>13</sup>C-labeling of Proteinogenic Amino Acids

Microbes have complex metabolic pathways that can be investigated using biochemistry and functional genomics methods. One important technique to examine ...

Washington University

&#x5355;&#x7EC6;&#x80DE; diazotrophic &#x84DD;&#x85FB; Cyanothece sp ATCC 51142 &#xFF08;Cyanothece 51142) &#x662F;&#x80FD;&#x591F;&#x6839;&#x636E;&#x56FA;&#x6C2E;&#x4F9B;&#x6C27;&#x79CD;&#x690D;&#x4E0E;&#x4EA4;&#x66FF;&#x5149;&#x6697;&#x5468;&#x671F;&#x6216;&#x8FDE;&#x7EED;&#x7167;&#x660E;&#x6761;&#x4EF6;&#x3002;&#x8FD9;&#x9879;&#x7814;&#x7A76;&#x8C03;&#x67E5;&#x4E86;&#x78B3;&#x548C;&#x6C2E;&#x6E90;&#x5BF9; Cyanothece 51142 &#x4EE3;&#x8C22;&#x901A;&#x8FC7; (13) C &#x534F;&#x52A9;&#x4EE3;&#x8C22;&#x4EA7;&#x7269;&#x5206;&#x6790;&#x53CA;&#x751F;&#x5316;&#x6D4B;&#x91CF;&#x3002;&#x6301;&#x7EED;&#x5149;&#x7167;&#x4E0B; (50 mumol &#x5149;&#x5B50; m(-2) s(-1)) &#x548C;&#x56FA;&#x6C2E;&#x7684;&#x6761;&#x4EF6;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x53D1;&#x73B0;&#x7518;&#x6CB9;&#x4FC3;&#x8FDB;&#x597D;&#x6C27;&#x751F;&#x7269;&#x91CF;&#x589E;&#x957F; (&#x7531;&#x4E24;&#x4E2A;&#x65B9;&#x9762;) &#x548C;&#x4F9D;&#x8D56;&#x7684;&#x56FA;&#x6C2E;&#x9176;&#x5236;&#x6C22; [&#x8FBE; 25 mumol H(2) (mg &#x53F6;&#x7EFF;&#x7D20;) (-1) h(-1)]&#xFF0C;&#x4F46;&#x5F3A;&#x70C8;&#x964D;&#x4F4E;&#x53F6;&#x7EFF;&#x7D20; CO(2) &#x5229;&#x7528;&#x3002;&#x5728;&#x6C2E;&#x8DB3;&#x591F;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#xFF0C;Cyanothece 51142 &#x5F97;&#x4EE5;&#x4EE3;&#x8C22;&#x7518;&#x6CB9; photoheterotrophically &#x548C;&#x5149;&#x4F9D;&#x8D56;&#x53CD;&#x5E94; &#xFF08;&#x4F8B;&#x5982;&#x6C27;&#x6F14;&#x53D8;&#xFF09; &#x7684;&#x6D3B;&#x52A8;&#x4E0D;&#x5927;&#x5927;&#x51CF;&#x5C11;&#x3002;&#x76F8;&#x6BD4;&#x4E4B;&#x4E0B;&#xFF0C;sp PCC 6803&#x3002; &#x591A;&#x79CD;&#x663E;&#x793A;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x751F;&#x957F;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x7684;&#x660E;&#x663E;&#x6DF7;&#x5408;&#x8425;&#x517B;&#x4EE3;&#x8C22;&#x3002;Isotopomer &#x5206;&#x6790;&#x4E5F;&#x68C0;&#x6D4B;&#x5230; Cyanothece 51142 &#x5F97;&#x4EE5;&#x4FEE;&#x590D; CO(2) &#x901A;&#x8FC7; anaplerotic &#x901A;&#x8DEF;&#xFF0C;&#x5E76;&#x91C7;&#x53D6;&#x4E86;&#x8461;&#x8404;&#x7CD6;&#x548C;&#x6DF7;&#x5408;&#x8425;&#x517B;&#x7269;&#x8D28;&#x5408;&#x6210;&#x4E19;&#x916E;&#x9178;&#x3002;

&#x6DF7;&#x5408;&#x8425;&#x517B;&#x548C; photoheterotrophic &#x4EE3;&#x8C22; Cyanothece sp ATCC 51142 &#x6301;&#x7EED;&#x5149;&#x7167;&#x4E0B;&#x3002;&#x3002;

The unicellular diazotrophic cyanobacterium Cyanothece sp. ATCC 51142 (Cyanothece 51142) is able to grow aerobically under nitrogen-fixing conditions with alternating light-dark cycles or continuous illumination. This study investigated the effects of carbon and nitrogen sources on Cyanothece 51142 metabolism via (13)C-assisted metabolite analysis and biochemical measurements. Under continuous light (50 mumol photons m(-2) s(-1)) and nitrogen-fixing conditions, we found that glycerol addition promoted aerobic biomass growth (by twofold) and nitrogenase-dependent hydrogen production [up to 25 mumol H(2) (mg chlorophyll)( -1) h(-1)], but strongly reduced phototrophic CO(2) utilization. Under nitrogen-sufficient conditions, Cyanothece 51142 was able to metabolize glycerol photoheterotrophically, and the activity of light-dependent reactions (e.g. oxygen evolution) was not significantly reduced. In contrast, Synechocystis sp. PCC 6803 showed apparent mixotrophic metabolism under similar growth conditions. Isotopomer analysis also detected that Cyanothece 51142 was able to fix CO(2) via anaplerotic pathways, and to take up glucose and pyruvate for mixotrophic biomass synthesis.

Mixotrophic and photoheterotrophic metabolism in Cyanothece sp. ATCC 51142 under continuous light.

Le unicellulaires diazotrophes cyanobact&#xE9;rie Cyanothece sp. ATCC 51142 (51142 Cyanothece) est capable de cro&#xEE;tre en a&#xE9;robiose dans fixatrices d&#x26;#39;azote avec une alternance de conditions cycles lumi&#xE8;re-obscurit&#xE9; ou d&#x26;#39;illumination continue. Cette &#xE9;tude a examin&#xE9; les effets des sources de carbone et d&#x26;#39;azote sur le m&#xE9;tabolisme par Cyanothece 51142 (13) C-analyse assist&#xE9;e par m&#xE9;tabolite et des mesures biochimiques. Sous une lumi&#xE8;re continue (50 pmol photons m (-2) s (-1)) et fixatrices d&#x26;#39;azote conditions, nous avons trouv&#xE9; que l&#x26;#39;addition de glyc&#xE9;rol favoris&#xE9; la croissance de la biomasse a&#xE9;robie (par deux fois) et nitrog&#xE9;nase d&#xE9;pendante de la production d&#x26;#39;hydrog&#xE8;ne [jusqu&#x26;#39;&#xE0; 25 pmol H ( 2) (chlorophylle mg) (-1) h (-1)], mais le CO fortement r&#xE9;duit phototrophes (2) l&#x26;#39;utilisation. En vertu de l&#x26;#39;azote suffisantes conditions, Cyanothece 51142 &#xE9;tait capable de m&#xE9;taboliser le glyc&#xE9;rol photoheterotrophically, et l&#x26;#39;activit&#xE9; de la lumi&#xE8;re d&#xE9;pendant de r&#xE9;actions (&#xE9;volution de l&#x26;#39;oxyg&#xE8;ne par exemple) n&#x26;#39;&#xE9;tait pas significativement r&#xE9;duite. En revanche, Synechocystis sp. PCC 6803 a montr&#xE9; le m&#xE9;tabolisme mixotrophe apparente dans des conditions de croissance similaires. Analyse isotopom&#xE8;re &#xE9;galement d&#xE9;tect&#xE9; que Cyanothece 51142 a &#xE9;t&#xE9; en mesure de fixer le CO (2) par des voies anapl&#xE9;rotique, et d&#x26;#39;absorber le glucose et le pyruvate pour la synth&#xE8;se de la biomasse mixotrophe.

M&#xE9;tabolisme et mixotrophe photoh&#xE9;t&#xE9;rotrophes dans Cyanothece Sp. ATCC 51142 sous lumi&#xE8;re continue

Die einzelligen Diazotrophic Cyanobacterium Cyanothece SP. ATCC 51142 (Cyanothece 51142) ist in der Lage zu wachsen aerob unter Stickstoff-Fixierung Bedingungen mit abwechselnd hell-dunkel-Zyklen oder Dauerleuchten. Diese Studie untersuchte die Stoffwechselwirkungen von Kohlenstoff und Stickstoff Quellen Cyanothece 51142 via (13) C-assistierte Metabolit Analyse und biochemische Messungen. Unter Dauerlicht (50 Mumol Photonen m(-2) s(-1)) und Stickstoff-Fixierung Bedingungen, fanden wir, dass Glycerin-Zusatz aerobe Biomasse Wachstum (von zwei) und Nitrogenase-abh&auml;ngige Wasserstoffproduktion gef&ouml;rdert [bis zu 25 Mumol H(2) (mg Chlorophyll) (1) h(-1)], aber stark reduziert phototrophe CO(2) Auslastung. Unter Stickstoff-hinreichende Bedingungen Cyanothece 51142 konnte Glycerin Photoheterotrophically metabolisieren und die Aktivit&auml;t der Licht-abh&auml;ngige Reaktionen (z. B. Sauerstoff-Entwicklung) war nicht deutlich reduziert. Im Gegensatz dazu zeigte Synechocystis sp. PCC 6803 scheinbare Mixotrophic Stoffwechsel unter &auml;hnliche Wachstumsbedingungen. Isotopomer-Analyse hat auch festgestellt, dass Cyanothece 51142 CO(2) &uuml;ber Anaplerotische Wege zu beheben, und Glukose und Pyruvat f&uuml;r Mixotrophic Biomasse Synthese aufnehmen konnte.

Stoffwechsel der Mixotrophic und Photoheterotrophic in Cyanothece SP. ATCC 51142 unter Dauerlicht.

Unicellulari azotofissatori cyanobacterium Cyanothece SP. ATCC 51142 (Cyanothece 51142) &egrave; in grado di crescere aerobicamente sotto azoto-fissazione condizioni con alternanza di cicli luce-buio o luce continua. Questo studio ha studiato gli effetti delle fonti di carbonio e azoto sul metabolismo Cyanothece 51142 via (13) C-assistita metabolita analisi e misure biochimiche. Sotto luce continua (50 mumol fotoni m(-2) s(-1)) e condizioni fissano l&#39;azoto, abbiamo trovato che aggiunta di glicerolo promosso la crescita di biomassa aerobica (da duplice) e la produzione di idrogeno nitrogenasi-dipendente [fino a 25 mumol H(2) (clorofilla mg) h(-1) (-1)], ma fortemente ridotto phototrophic mentre utilizzo. Condizioni sufficienti di azoto, Cyanothece 51142 &egrave; stato in grado di metabolizzare il glicerolo photoheterotrophically, e l&#39;attivit&agrave; delle reazioni luce-dipendenti (ad esempio l&#39;evoluzione dell&#39;ossigeno) non &egrave; stata significativamente ridotta. In contrasto, struttura SP. PCC 6803 ha mostrato apparente mixotrophic metabolismo in simili condizioni di crescita. Isotopomer analisi ha anche rilevato che Cyanothece 51142 era in grado di Difficolt&agrave; mentre tramite vie anaplerotic e di prendere il glucosio e piruvato per la sintesi di biomassa mixotrophic.

Mixotrophic e photoheterotrophic il metabolismo in Cyanothece SP. ATCC 51142 sotto luce continua.

&#x5358;&#x7D30;&#x80DE;&#x30B7;&#x30A2;&#x30CE;&#x30D0;&#x30AF;&#x30C6;&#x30EA;&#x30A2;diazotrophic Cyanothece SP&#x3002; ATCC 51142&#xFF08;Cyanothece 51142&#xFF09;&#x306F;&#x3001;&#x660E;&#x6697;&#x30B5;&#x30A4;&#x30AF;&#x30EB;&#x3084;&#x9023;&#x7D9A;&#x7167;&#x660E;&#x3092;&#x4EA4;&#x4E92;&#x306B;&#x7A92;&#x7D20;&#x56FA;&#x5B9A;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x3067;&#x597D;&#x6C17;&#x7684;&#x306B;&#x6210;&#x9577;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x672C;&#x7814;&#x7A76;&#x3067;&#x306F;&#xFF08;13&#xFF09;C-&#x30A2;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C8;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x7523;&#x7269;&#x89E3;&#x6790;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x751F;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;Cyanothece 51142&#x4EE3;&#x8B1D;&#x306B;&#x53CA;&#x307C;&#x3059;&#x70AD;&#x7D20;&#x6E90;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x7A92;&#x7D20;&#x6E90;&#x306E;&#x52B9;&#x679C;&#x3092;&#x691C;&#x8A0E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x9023;&#x7D9A;&#x5149;&#xFF08;50 mumol&#x5149;&#x5B50;&#x30E1;&#x30FC;&#x30C8;&#x30EB;&#xFF08;-2&#xFF09;&#x306E;&#xFF08;-1&#xFF09;&#xFF09;&#x3068;&#x7A92;&#x7D20;&#x56FA;&#x5B9A;&#x6761;&#x4EF6;&#x306E;&#x4E0B;&#x3067;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30B0;&#x30EA;&#x30BB;&#x30ED;&#x30FC;&#x30EB;&#x306E;&#x6DFB;&#x52A0;&#x306F;&#x597D;&#x6C17;&#x6027;&#x306E;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30DE;&#x30B9;&#x6210;&#x9577;&#xFF08;&#x4E8C;&#x91CD;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#xFF09;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30CB;&#x30C8;&#x30ED;&#x30B2;&#x30CA;&#x30FC;&#x30BC;&#x4F9D;&#x5B58;&#x6C34;&#x7D20;&#x751F;&#x7523;[&#x6700;&#x5927;25 mumol H&#x306B;&#xFF08;&#x6607;&#x683C;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;2&#xFF09;&#xFF08;mg&#x306E;&#x30AF;&#x30ED;&#x30ED;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#xFF09;&#xFF08;-1&#xFF09;&#x3001;H&#xFF08;-1&#xFF09;]&#x304C;&#x3001;&#x5F37;&#x304F;&#x5149;&#x5408;&#x6210;CO&#xFF08;2&#xFF09;&#x5229;&#x7528;&#x7387;&#x3092;&#x6E1B;&#x5C11;&#x3055;&#x305B;&#x305F;&#x3002;&#x7A92;&#x7D20;&#x306B;&#x5341;&#x5206;&#x306A;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x3067;&#x3001;Cyanothece 51142&#x306F;photoheterotrophically&#x30B0;&#x30EA;&#x30BB;&#x30ED;&#x30FC;&#x30EB;&#x3092;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x5149;&#x4F9D;&#x5B58;&#x6027;&#x53CD;&#x5FDC;&#xFF08;&#x4F8B;&#x3048;&#x3070;&#x3001;&#x9178;&#x7D20;&#x306E;&#x9032;&#x5316;&#xFF09;&#x306E;&#x6D3B;&#x6027;&#x304C;&#x6709;&#x610F;&#x306B;&#x6E1B;&#x5C11;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x306A;&#x3044;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x5BFE;&#x7167;&#x7684;&#x306B;&#x3001;&#x30E9;&#x30F3;&#x85FB;&#x3002; PCC 6803&#x306F;&#x3001;&#x540C;&#x69D8;&#x306E;&#x6210;&#x9577;&#x6761;&#x4EF6;&#x306E;&#x4E0B;&#x3067;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306A;&#x6DF7;&#x5408;&#x6804;&#x990A;&#x306E;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x30A2;&#x30A4;&#x30BD;&#x30C8;&#x30DD;&#x30DE;&#x30FC;&#x5206;&#x6790;&#x306F;&#x307E;&#x305F;Cyanothece 51142&#x306F;anaplerotic&#x7D4C;&#x8DEF;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;CO&#xFF08;2&#xFF09;&#x3092;&#x4FEE;&#x6B63;&#x3057;&#x3001;&#x6DF7;&#x5408;&#x6804;&#x990A;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30DE;&#x30B9;&#x5408;&#x6210;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30B0;&#x30EB;&#x30B3;&#x30FC;&#x30B9;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30D4;&#x30EB;&#x30D3;&#x30F3;&#x9178;&#x3092;&#x53D6;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x691C;&#x51FA;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

Cyanothece SP&#x306E;&#x6DF7;&#x5408;&#x6804;&#x990A;&#x3068;&#x4EE3;&#x8B1D;Photoheterotrophic&#x3002;&#x9023;&#x7D9A;&#x5149;&#x4E0B;&#x3067;ATCC 51142

&#xB2E8; &#xC138;&#xD3EC; diazotrophic cyanobacterium Cyanothece sp. ATCC 51142 (Cyanothece 51142)&#xC740; &#xC9C8;&#xC18C; &#xACE0;&#xC815; &#xC544;&#xB798; aerobically &#xC131;&#xC7A5;&#xD560; &#xC218; &#xAD50;&#xB958; &#xBE5B; &#xC5B4;&#xB450;&#xC6B4; &#xC0AC;&#xC774;&#xD074; &#xB610;&#xB294; &#xC5F0;&#xC18D; &#xC870;&#xBA85; &#xC870;&#xAC74;. &#xC774; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xC870;&#xC0AC; (13) C&#xB97C; &#xC774;&#xC6A9;&#xD55C; &#xB300;&#xC0AC; &#xC0B0;&#xBB3C; &#xBD84;&#xC11D; &#xBC0F; &#xC0DD; &#xD654; &#xD655; &#xC801;&#xC778; &#xCE21;&#xC815;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; Cyanothece 51142 &#xC2E0;&#xC9C4; &#xB300;&#xC0AC;&#xC5D0; &#xC18C;&#xC2A4; &#xD0C4;&#xC18C; &#xBC0F; &#xC9C8;&#xC18C;&#xC758; &#xC601;&#xD5A5;. &#xC5F0;&#xC18D; &#xAD11;&#xC6D0; (50 mumol &#xAD11;&#xC790; m(-2) s(-1)) &#xBC0F; &#xC9C8;&#xC18C; &#xACE0;&#xC815; &#xC870;&#xAC74;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xAE00;&#xB9AC;&#xC138;&#xB864; &#xCD94;&#xAC00; &#xC2B9;&#xC9C4; (2 &#xC911;) &#xD558; &#xC5EC; &#xD638; &#xAE30;&#xC131; &#xBC14;&#xC774;&#xC624; &#xB9E4;&#xC2A4; &#xC131;&#xC7A5;&#xACFC; nitrogenase &#xC885;&#xC18D; &#xC218;&#xC18C; &#xC0DD;&#xC0B0; &#xBC1C;&#xACAC; [&#xCD5C;&#xB300; 25 mumol H(2) (mg &#xC5FD;&#xB85D;&#xC18C;) (-1) h(-1)], &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xAC15;&#xB825; &#xD558; &#xAC8C; &#xAD11;&#xD569;&#xC131; CO(2) &#xC0AC;&#xC6A9;&#xB960;&#xC744; &#xAC10;&#xC18C;. &#xC9C8;&#xC18C; &#xCDA9;&#xBD84; &#xD55C; &#xC870;&#xAC74;&#xC5D0;&#xC11C; Cyanothece 51142 &#xAE00;&#xB9AC;&#xC138;&#xB864; photoheterotrophically &#xB300;&#xC0AC; &#xC218; &#xC788;&#xC5C8;&#xACE0; &#xBE5B; &#xC885;&#xC18D; &#xBC18;&#xC751; (&#xC608;&#xB97C; &#xB4E4;&#xBA74; &#xC0B0;&#xC18C; &#xC9C4;&#xD654;)&#xC758; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC774; &#xD06C;&#xAC8C; &#xAC10;&#xC18C; &#xD588;&#xB2E4;. &#xBC18;&#xBA74;&#xC5D0; sp. Synechocystis PCC 6803 &#xBE44;&#xC2B7;&#xD55C; &#xC131;&#xC7A5; &#xC870;&#xAC74; &#xD558;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBA85;&#xBC31;&#xD55C; mixotrophic &#xC2E0;&#xC9C4; &#xB300;&#xC0AC;&#xB97C; &#xBCF4;&#xC600;&#xB2E4;. Isotopomer &#xBD84;&#xC11D; &#xAC10;&#xC9C0; Cyanothece 51142 CO(2) anaplerotic &#xACBD;&#xB85C; &#xD1B5;&#xD574; &#xD574;&#xACB0; &#xD558; &#xACE0; &#xD3EC;&#xB3C4; &#xB2F9; &#xBC0F; pyruvate mixotrophic &#xBC14;&#xC774;&#xC624; &#xB9E4;&#xC2A4; &#xD569;&#xC131;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAC08; &#xC218; &#xC788;&#xC5C8;&#xB2E4;.

Sp. Cyanothece ATCC 51142 &#xC5F0;&#xC18D; &#xC870;&#xBA85; &#xC544;&#xB798;&#xC5D0;&#xC11C; Mixotrophic &#xBC0F; photoheterotrophic &#xC2E0;&#xC9C4; &#xB300;&#xC0AC;.

La cianobacteria unicelular diazotr&#xF3;ficas Cyanothece sp. ATCC 51142 (Cyanothece 51142) es capaz de crecer en condiciones aer&#xF3;bicas fijadoras de nitr&#xF3;geno con la alternancia de ciclos de luz-oscuridad o iluminaci&#xF3;n continua. Este estudio investig&#xF3; los efectos de las fuentes de carbono y nitr&#xF3;geno en el metabolismo a trav&#xE9;s de Cyanothece 51142 (13) C-asistida por el an&#xE1;lisis de metabolitos y las mediciones bioqu&#xED;micas. Bajo luz continua (50 fotones mymol m (-2) s (-1)) y las condiciones de fijaci&#xF3;n de nitr&#xF3;geno, se encontr&#xF3; que la adici&#xF3;n de glicerol promovido crecimiento de la biomasa aer&#xF3;bico (por doble) y nitrogenasa dependiente de la producci&#xF3;n de hidr&#xF3;geno [hasta 25 mymol H ( 2) (mg clorofila) (-1) h (-1)], pero el CO reduce fuertemente fot&#xF3;trofas (2) utilizaci&#xF3;n. Bajo nitr&#xF3;geno suficientes condiciones, Cyanothece 51142 fue capaz de metabolizar glicerol photoheterotrophically, y la actividad de la luz reacciones dependientes (por ejemplo, la evoluci&#xF3;n de ox&#xED;geno) no se redujo significativamente. En contraste, Synechocystis sp. PCC 6803 mostr&#xF3; el metabolismo mixotr&#xF3;fica aparente en condiciones de crecimiento similares. Isotopomer an&#xE1;lisis tambi&#xE9;n detect&#xF3; que Cyanothece 51142 fue capaz de fijar el CO (2) a trav&#xE9;s de v&#xED;as anapler&#xF3;ticas, y para tomar la glucosa y piruvato para la s&#xED;ntesis de biomasa mixotr&#xF3;fica.

Metabolismo y mixotr&#xF3;fica Photoheterotrophic en Cyanothece Sp. ATCC 51142 bajo luz continua

&#x6700;&#x8FD1;&#x7684;&#x62A5;&#x544A;&#x8868;&#x660E;&#xFF0C;&#x65E9;&#x671F;&#x9065;&#x611F;&#x571F;&#x58E4;&#x6C34;&#x5206;&#x80C1;&#x8FEB;&#x7531;&#x690D;&#x7269;&#x6839;&#x4E0E;&#x6C14;&#x5B54;&#x5BFC;&#x5EA6;&#x4E5F;&#x76F8;&#x5E94;&#x51CF;&#x5C11;&#x4E0D;&#x53EF;&#x80FD;&#x4ECB;&#x5BFC;&#x6765;&#x6E90;&#x4E8E;&#x6839;&#x7684;&#x8131;&#x843D;&#x9178; (ABA)&#xFF0C;&#x4F46;&#x5176;&#x4ED6;&#x6728;&#x8D28;&#x90E8;&#x627F;&#x62C5;&#x7684;&#x5316;&#x5B66;&#x54C1;&#x53EF;&#x80FD;&#x662F;&#x4E3B;&#x5E94;&#x529B; signal(s)&#x3002;&#x82E5;&#x8981;&#x83B7;&#x5F97;&#x66F4;&#x6DF1;&#x5165;&#x5730;&#x6839;&#x6E90; ABA &#x7684;&#x4F5C;&#x7528;&#xFF0C;&#x65F6;&#x95F4;&#x548C;&#x5730;&#x70B9;&#x65B9;&#x9762;&#x6240;&#x6D89;&#x53CA;&#x7684;&#x7389;&#x7C73;&#x7389;&#x7C73;&#x6839;&#x8131;&#x843D;&#x9178;&#x751F;&#x7269;&#x5408;&#x6210;&#x7684;&#x5173;&#x952E;&#x9176;&#x7684;&#x57FA;&#x56E0;&#x7684;&#x8868;&#x8FBE;&#x8861;&#x91CF;&#x5E76;&#x8FDB;&#x884C;&#x6839;&#x6728;&#x8D28;&#x90E8; sap &#x6210;&#x5206;&#x7684;&#x65E9;&#x671F;&#x5BF9;&#x6C34;&#x5206;&#x80C1;&#x8FEB;&#x7684;&#x7A0D;&#x540E;&#x9636;&#x6BB5;&#x5168;&#x9762;&#x5206;&#x6790;&#x4E86;&#x3002;&#x6728;&#x8D28;&#x90E8;&#x6C41;&#x6DB2;&#x548C;&#x6839;&#x88AB;&#x53D6;&#x6837;&#x7684;&#x690D;&#x7269;&#x6C34;&#x5206;&#x80C1;&#x8FEB;&#x65F6;&#x53EA;&#x51CF;&#x5C11;&#x53F6;&#x7535;&#x5BFC;&#x7387;&#x8861;&#x91CF;&#xFF0C;&#x65E9;&#x671F;&#x9636;&#x6BB5;&#xFF0C;&#x5E76;&#x5728;&#x7A0D;&#x540E;&#x9636;&#x6BB5;&#x5F53;&#x53F6;&#x6728;&#x8D28;&#x90E8;&#x538B;&#x529B;&#x53EF;&#x80FD;&#x51CF;&#x5C11;&#x3002;&#x5B83;&#x662F;&#x53D1;&#x73B0; ABA &#x751F;&#x7269;&#x5408;&#x6210;&#x57FA;&#x56E0;&#x68C0;&#x67E5;&#x7684;&#x5927;&#x90E8;&#x5206;&#x4E0D;&#x4F46;&#x5927;&#x5927;&#x8868;&#x793A;&#x6839;&#x7684;&#x4F38;&#x957F;&#x7387;&#x5730;&#x533A;&#x6C34;&#x5E94;&#x529B;&#x7684;&#x7A0D;&#x540E;&#x9636;&#x6BB5;&#x3002;&#x963F;&#x575D;&#x5DDE;&#xFF0C;&#x9664;&#x4E86;&#x786B;&#x9178;&#x662F;&#x5E94;&#x529B;&#x7684;&#x53EA;&#x6728;&#x8D28;&#x90E8;&#x627F;&#x62C5;&#x5316;&#x5B66;&#x59CB;&#x7EC8;&#x8868;&#x660E;&#x660E;&#x663E;&#x9AD8;&#x4E8E;&#x6D53;&#x5EA6;&#x4ECE;&#x65E9;&#x671F;&#x5230;&#x540E;&#x671F;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x8FD8;&#x6709;&#x963F;&#x575D;&#x548C;&#x964D;&#x4F4E;&#x7389;&#x7C73;&#x84B8;&#x817E;&#x901F;&#x7387;&#x548C;&#x8695;&#x8C46;&#x8695;&#x8C46;&#x6C14;&#x5B54;&#x5B54;&#x5F84;&#xFF0C;&#x800C;&#x4EC5;&#x963F;&#x575D;&#x4E2D;&#x7684;&#x786B;&#x9178;&#x76D0;&#x7684;&#x4EA4;&#x4E92;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#x5206;&#x6790;&#x4E86;&#x786B;&#x9178;&#x8F6C;&#x8FD0;&#x86CB;&#x767D;&#x57FA;&#x56E0;&#x7684;&#x8868;&#x8FBE;&#x548C;&#x5B83;&#x88AB;&#x53D1;&#x73B0;&#x5B83;&#x589E;&#x52A0;&#x4E86;&#x4ECE;&#x65E9;&#x671F;&#x5BF9;&#x6C34;&#x5206;&#x80C1;&#x8FEB;&#x7684;&#x7A0D;&#x540E;&#x9636;&#x6BB5;&#x6839;&#x4F38;&#x957F;&#x7387;&#x5730;&#x533A;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x7ED3;&#x679C;&#x652F;&#x6301;&#x6C34;&#x5206;&#x80C1;&#x8FEB;&#x7684;&#x65E9;&#x671F;&#x9636;&#x6BB5;&#xFF0C;&#x5728;&#x963F;&#x575D;&#x6728;&#x8D28;&#x90E8;&#x6C41;&#x6DB2;&#x4E2D;&#x7684;&#x63D0;&#x9AD8;&#x7684;&#x6C34;&#x5E73;&#x53EF;&#x80FD;&#x4E0D;&#x662F;&#x7531;&#x4E8E;&#x6839;&#x751F;&#x7269;&#x5408;&#x6210;&#x3001; &#x963F;&#x575D;&#x7CD6;&#x916F;&#x5206;&#x89E3;&#x4EE3;&#x8C22;&#x6216; ph &#x503C;&#x4ECB;&#x5BFC;&#x7684;&#x91CD;&#x65B0;&#x5206;&#x914D;&#xFF0C;&#x4F46;&#x53EF;&#x80FD;&#x662F;&#x7531;&#x4E8E;&#x830E;&#x751F;&#x7269;&#x5408;&#x6210;&#x548C;&#x79FB;&#x4F4D;&#x5230;&#x6839;&#x7684;&#x5EFA;&#x8BAE;&#x3002;&#x6728;&#x8D28;&#x90E8; sap &#x77FF;&#x7269;&#x8D28;&#x542B;&#x91CF;&#x548C;&#x751F;&#x7269;&#x9274;&#x5B9A;&#x5206;&#x6790;&#x8868;&#x660E;&#x6C34;&#x5206;&#x80C1;&#x8FEB;&#x7684;&#x65E9;&#x671F;&#x9636;&#x6BB5;&#x8FBE;&#x6210;&#x6C14;&#x5B54;&#x7684;&#x963F;&#x575D;&#x9178;&#x94BE;&#x7597;&#x6548;&#x7684;&#x52A0;&#x5F3A;&#x53EF;&#x4EE5;&#x7684;&#x6728;&#x8D28;&#x90E8;&#xFF0C;&#x4ECE;&#x6839;&#x4E5F;&#x8FD0;&#x5230;&#x6811;&#x53F6;&#x4E2D;&#x786B;&#x9178;&#x76D0;&#x7684;&#x6D53;&#x5EA6;&#x589E;&#x52A0;&#x3002;

&#x786B;&#x9178;&#x76D0;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x4E00;&#x4E2A;&#x6728;&#x8D28;&#x90E8;&#x627F;&#x62C5;&#x7684;&#x5316;&#x5B66;&#x4FE1;&#x53F7;&#x4E4B;&#x524D;&#x5728;&#x7389;&#x7C73;&#x6839;&#x8131;&#x843D;&#x9178;&#x751F;&#x7269;&#x5408;&#x6210;&#x57FA;&#x56E0;&#x7684;&#x8868;&#x8FBE;&#x3002;

Recent reports suggest that early sensing of soil water stress by plant roots and the concomitant reduction in stomatal conductance may not be mediated by root-sourced abscisic acid (ABA), but that other xylem-borne chemicals may be the primary stress signal(s). To gain more insight into the role of root-sourced ABA, the timing and location of the expression of genes for key enzymes involved in ABA biosynthesis in Zea mays roots was measured and a comprehensive analysis of root xylem sap constituents from the early to the later stages of water stress was conducted. Xylem sap and roots were sampled from plants at an early stage of water stress when only a reduction in leaf conductance was measured, as well as at later stages when leaf xylem pressure potential decreased. It was found that the majority of ABA biosynthetic genes examined were only significantly expressed in the elongation region of roots at a later stage of water stress. Apart from ABA, sulphate was the only xylem-borne chemical that consistently showed significantly higher concentrations from the early to the later stages of stress. Moreover, there was an interactive effect of ABA and sulphate in decreasing maize transpiration rate and Vicia faba stomatal aperture, as compared to ABA alone. The expression of a sulphate transporter gene was also analysed and it was found that it had increased in the elongation region of roots from the early to the later stages of water stress. Our results support the suggestion that in the early stage of water stress, increased levels of ABA in xylem sap may not be due to root biosynthesis, ABA glucose ester catabolism or pH-mediated redistribution, but may be due to shoot biosynthesis and translocation to the roots. The analysis of xylem sap mineral content and bioassays indicate that the anti-transpirant effect of the ABA reaching the stomata at the early stages of water stress may be enhanced by the increased concentrations of sulphate in the xylem which is also transported from the roots to the leaves.

Sulphate as a xylem-borne chemical signal precedes the expression of ABA biosynthetic genes in maize roots.

Des rapports r&eacute;cents sugg&egrave;rent que d&eacute;tection pr&eacute;coce du stress hydrique du sol de plantes racines et la r&eacute;duction concomitante de la conductance stomatique ne peuvent pas &ecirc;tre m&eacute;di&eacute;es par la racine provenant de l&#39;acide abscissique (ABA), mais que les autres produits solvant&eacute;s de xyl&egrave;me chimiques peuvent &ecirc;tre les signaux de stress primaire. Afin de mieux comprendre le r&ocirc;le de la racine provenant de l&#39;ABA, le calendrier et la localisation de l&#39;expression des g&egrave;nes codant pour des enzymes cl&eacute;s impliqu&eacute;s dans la biosynth&egrave;se d&#39;ABA dans les racines de Zea mays a &eacute;t&eacute; mesur&eacute;e et a effectu&eacute; une analyse compl&egrave;te de racine du xyl&egrave;me sap constituants du d&eacute;but aux &eacute;tapes ult&eacute;rieures du stress hydrique. Racines et la s&egrave;ve brute ont &eacute;t&eacute; &eacute;chantillonn&eacute;s de plantes &agrave; un stade pr&eacute;coce du stress hydrique lorsque seulement une r&eacute;duction de la conductance foliaire a &eacute;t&eacute; mesur&eacute;e, ainsi qu&#39;&agrave; un stade ult&eacute;rieur lorsque le potentiel de pression du xyl&egrave;me foliaire a diminu&eacute;. Il a &eacute;t&eacute; constat&eacute; que la majorit&eacute; des g&egrave;nes de biosynth&egrave;se d&#39;ABA a examin&eacute; &eacute;tait seulement nettement exprim&eacute;e dans la r&eacute;gion de l&#39;&eacute;longation des racines &agrave; un stade ult&eacute;rieur du stress hydrique. En dehors de l&#39;ABA, sulfate &eacute;tait le produit chimique uniquement transmises par le xyl&egrave;me qui r&eacute;guli&egrave;rement ont montr&eacute; des concentrations significativement plus &eacute;lev&eacute;es depuis le d&eacute;but aux derniers stades du stress. En outre, il y avait un effet interactif de l&#39;ABA et le sulfate en diminuant le taux de transpiration de ma&iuml;s et l&#39;ouverture des stomates Vicia faba, comparativement &agrave; ABA seule. L&#39;expression d&#39;un g&egrave;ne de transporteur de sulfate ont &eacute;t&eacute; &eacute;galement analys&eacute;e, et il a &eacute;t&eacute; constat&eacute; qu&#39;elle avait augment&eacute; dans la r&eacute;gion de l&#39;&eacute;longation des racines du d&eacute;but aux &eacute;tapes ult&eacute;rieures du stress hydrique. Nos r&eacute;sultats supportent la suggestion que dans les premiers stades du stress hydrique, des niveaux accrus de l&#39;ABA dans la s&egrave;ve brute peuvent ne pas &ecirc;tre en raison de la biosynth&egrave;se de la racine, catabolisme de ABA glucose ester ou redistribution induite par le pH, mais peuvent &ecirc;tre due &agrave; la biosynth&egrave;se de pousses et de translocation vers les racines. L&#39;analyse de la teneur en min&eacute;raux s&egrave;ve du xyl&egrave;me et les bio-essais indiquent que l&#39;effet anti-transpirant de l&#39;ABA pour atteindre les stomates aux premiers stades du stress hydrique peut &ecirc;tre acc&eacute;l&eacute;r&eacute;e par l&#39;augmentation des concentrations de sulfate dans le xyl&egrave;me, qui est &eacute;galement transport&eacute; des racines aux feuilles.

Sulfate comme un signal chimique-&agrave; la charge du xyl&egrave;me pr&eacute;c&egrave;de l&#39;expression des g&egrave;nes de biosynth&egrave;se ABA dans les racines du ma&iuml;s.

J&uuml;ngste Berichte deuten darauf hin, diese fr&uuml;hen Abtasten von Boden-Wasser-Stress durch Pflanze Wurzeln und die damit einhergehende Reduzierung stomatal Leitwert durch Wurzel-Quellen Abscisic S&auml;ure (ABA) nicht vermittelt werden k&ouml;nnen, sondern dass andere Xylem &uuml;bertragene Chemikalien k&ouml;nnen die prim&auml;re Stress Er&ouml;ffnungsdialog. Um mehr Einblick in die Rolle der Stamm-Quellen ABA, Zeitpunkt und Ort der Ausdruck der Gene f&uuml;r wichtige Enzyme, die ABA-Biosynthese in Zea Mays Wurzeln beteiligt wurde gemessen und eine umfassende Analyse der Wurzel Xylem Sap Bestandteile vom fr&uuml;hen zu den sp&auml;teren Phasen der Wasserstress wurde durchgef&uuml;hrt. Xylem Sap und Wurzeln wurden Stichprobe aus Pflanzen fr&uuml;hzeitig Wasserstress, wenn nur eine Verringerung Blatt Leitwert gemessen wurde, als auch in sp&auml;teren Lebensphasen wenn Blatt Xylem Druck Potenzial verringert. Es wurde festgestellt, dass die Mehrheit der ABA biosynthetischen Gene untersucht nur deutlich in der Region Dehnung Wurzeln zu einem sp&auml;teren Zeitpunkt von Wasserstress ausgedr&uuml;ckt wurden. Abgesehen von ABA war Sulfat nur Xylem &uuml;bertragene Chemikalie, die durchweg deutlich h&ouml;here Konzentrationen vom fr&uuml;hen zu den sp&auml;teren Phasen des Druckes zeigte. Dar&uuml;ber hinaus gab es eine interaktive Wirkung von ABA und Sulfat in abnehmender Mais Transpiration Rate und Vicia Faba stomatal Blende, verglichen mit ABA allein. Der Ausdruck eines Sulfat-Transporter-Gens wurde auch analysiert, und es wurde festgestellt, dass es in der Region Dehnung Wurzeln vom fr&uuml;hen zu den sp&auml;teren Phasen der Wasserstress gestiegen war. Unsere Ergebnisse unterst&uuml;tzen den Vorschlag, dass in der fr&uuml;hen Phase der Wasserstress, erh&ouml;hte Konzentrationen von ABA in Xylem Sap k&ouml;nnen nicht aufgrund Stamm-Biosynthese, ABA Glukose Ester Katabolismus oder pH-Wert-vermittelte Umverteilung, aber m&ouml;glicherweise aufgrund Shoot-Biosynthese und Translokation zu den Wurzeln. Die Analyse der Xylem Sap Mineralstoffgehalt und Bioassays zeigen, dass der Anti-transpirant-Effekt der ABA die Spalt&ouml;ffnungen in den fr&uuml;hen Stadien der Wasserstress zu erreichen durch die erh&ouml;hten Konzentration von Sulfat in das Xylem verbessert werden kann, die auch von den Wurzeln zu den Bl&auml;ttern transportiert werden.

Sulfat als Xylem &uuml;bertragene chemische Signal wird den Ausdruck der ABA biosynthetischen Gene in Mais Wurzeln vorangestellt.

Rapporti recenti suggeriscono che rilevamento precoce dello stress idrico del terreno dalla pianta le radici e la concomitante riduzione della conduttanza stomatica non pu&ograve; essere mediati dalla radice di provenienza acido abscissico (ABA), ma che altre sostanze chimiche a carico xylem possono essere i segnali di stress primario. Per comprendere pi&ugrave; nel ruolo di ABA radice di provenienza, la tempistica e la posizione dell&#39;espressione di geni per enzimi chiave coinvolti nella biosintesi di ABA in radici di Zea mays &egrave; stata misurata ed &egrave; stata condotta un&#39;analisi completa della radice xilema sap costituenti dell&#39;inizio per le successive fasi di stress idrico. Radici e xilema sap campionate da piante in una fase precoce dello stress idrico quando soltanto una riduzione della conduttanza foglia &egrave; stata misurata, cos&igrave; come nelle fasi successive quando il potenziale di pressione xilema fogliare &egrave; diminuito. Si &egrave; constatato che la maggior parte dei geni biosintetici ABA esaminati era solo significativamente espresso nella regione allungamento delle radici in una fase successiva di stress idrico. Oltre a ABA, solfato fu il chimico solo xilema-borne che costantemente hanno mostrato concentrazioni significativamente pi&ugrave; alti dai primi alle successive fasi di stress. Inoltre, c&#39;era un effetto interattivo di ABA e solfato nel fare diminuire il tasso di traspirazione mais e Vicia faba apertura stomatica, rispetto all&#39;ABA da solo. Inoltre &egrave; stata analizzata l&#39;espressione di un gene del trasportatore di solfato e si scopr&igrave; che aveva aumentato nella regione allungamento delle radici dell&#39;inizio per le successive fasi di stress idrico. I nostri risultati supportano il suggerimento che nella fase iniziale dello stress idrico, aumento dei livelli di ABA in sap xilema non pu&ograve; essere a causa della biosintesi di radice, catabolismo estere di ABA glucosio o ridistribuzione pH-mediata, ma pu&ograve; essere dovuto a sparare biosintesi e traslocazione alle radici. L&#39;analisi del contenuto di minerali sap xilema e analisi biologiche indicano che l&#39;effetto anti-traspirante di ABA raggiungendo gli stomi nelle prime fasi dello stress idrico pu&ograve; essere rafforzata con l&#39;aumento delle concentrazioni di solfato in xilema che &egrave; anche trasportato dalle radici alle foglie.

Solfato come un segnale chimico a carico xilema precede l&#39;espressione dei geni biosintetici ABA nelle radici di mais.

&#x6700;&#x8FD1;&#x306E;&#x30EC;&#x30DD;&#x30FC;&#x30C8;&#x306F;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x521D;&#x671F;&#x306E;&#x571F;&#x58CC;&#x6C34;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30B9;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x690D;&#x7269;&#x6839;&#x3068;&#x6C17;&#x5B54;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C0;&#x30AF;&#x30BF;&#x30F3;&#x30B9;&#x306E;&#x4F75;&#x7528;&#x524A;&#x6E1B;&#x30EB;&#x30FC;&#x30C8;&#x4F9B;&#x7D66;&#x30A2;&#x30D6;&#x30B7;&#x30B8;&#x30F3;&#x9178; (ABA) &#x304C;&#x4EF2;&#x4ECB;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x304B;&#x3082;&#x3057;&#x308C;&#x306A;&#x3044;&#x304C;&#x3001;&#x4ED6;&#x306E;&#x6728;&#x90E8;&#x8CA0;&#x62C5;&#x5316;&#x5B66;&#x7269;&#x8CEA;&#x30D7;&#x30E9;&#x30A4;&#x30DE;&#x30EA; &#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30B9;&#x8FBC;&#x3080;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B7;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x304A;&#x52E7;&#x3081;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30EB;&#x30FC;&#x30C8; &#x30BD;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E; ABA &#x306E;&#x5F79;&#x5272;&#x3092;&#x6D1E;&#x5BDF;&#x3059;&#x308B;&#x306B;&#x306F;&#x3001;&#x30BF;&#x30A4;&#x30DF;&#x30F3;&#x30B0;&#x3068;&#x5834;&#x6240;&#x306E;&#x9375;&#x9175;&#x7D20; Zea mays &#x6839;&#x306E; ABA &#x751F;&#x5408;&#x6210;&#x306B;&#x95A2;&#x4E0E;&#x3059;&#x308B;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x767A;&#x73FE;&#x306E;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x6C34;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30B9;&#x306E;&#x5F8C;&#x306E;&#x6BB5;&#x968E;&#x3092;&#x521D;&#x671F;&#x304B;&#x3089;&#x30EB;&#x30FC;&#x30C8;&#x6728;&#x90E8;&#x6A39;&#x6DB2;&#x6210;&#x5206;&#x306E;&#x7DCF;&#x5408;&#x7684;&#x306A;&#x89E3;&#x6790;&#x3092;&#x884C;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x8449;&#x306E;&#x6728;&#x90E8;&#x5727;&#x30DD;&#x30C6;&#x30F3;&#x30B7;&#x30E3;&#x30EB;&#x3092;&#x4F4E;&#x4E0B;&#x3059;&#x308B;&#x3068;&#x6728;&#x90E8;&#x6A39;&#x6DB2;&#x3068;&#x6839;&#x304B;&#x3089;&#x690D;&#x7269;&#x8449;&#x9762;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C0;&#x30AF;&#x30BF;&#x30F3;&#x30B9;&#x306E;&#x524A;&#x6E1B;&#x306E;&#x307F;&#x3092;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3057;&#x305F;&#x3068;&#x3053;&#x308D;, &#x6C34;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30B9;&#x521D;&#x671F;&#x6BB5;&#x968E;&#x3060;&#x3051;&#x3067;&#x306A;&#x304F;&#x3001;&#x5F8C;&#x306E;&#x6BB5;&#x968E;&#x3067;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;ABA &#x751F;&#x5408;&#x6210;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x691C;&#x67FB;&#x306E;&#x5927;&#x534A;&#x3060;&#x3051;&#x5927;&#x5E45;&#x306B;&#x6839;&#x306E;&#x4F38;&#x9577;&#x5730;&#x57DF;&#x3067;&#x306F;&#x6C34;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30B9;&#x306E;&#x5F8C;&#x306E;&#x6BB5;&#x968E;&#x3067;&#x767A;&#x73FE;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x898B;&#x3064;&#x304B;&#x308A;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3067;&#x3057;&#x305F;&#x3002;ABA &#x304B;&#x3089;&#x96E2;&#x308C;&#x3066;&#x786B;&#x9178;&#x5869;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30B9;&#x306E;&#x5F8C;&#x306E;&#x6BB5;&#x968E;&#x306B;&#x6709;&#x610F;&#x306B;&#x9AD8;&#x3044;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x521D;&#x671F;&#x304B;&#x3089;&#x4E00;&#x8CAB;&#x3057;&#x3066;&#x793A;&#x3057;&#x305F;&#x6728;&#x90E8;&#x3092;&#x62C5;&#x3046;&#x3060;&#x3051;&#x5316;&#x5B66;&#x304C;&#x3042;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x307E;&#x305F;&#x3001;ABA &#x3068;&#x30C8;&#x30A6;&#x30E2;&#x30ED;&#x30B3;&#x30B7;&#x306E;&#x84B8;&#x6563;&#x901F;&#x5EA6;&#x3068; ABA &#x5358;&#x72EC;&#x306B;&#x6BD4;&#x3079;&#x3066;&#x30BD;&#x30E9;&#x30DE;&#x30E1; &#x30BD;&#x30E9;&#x30DE;&#x30E1;&#x6C17;&#x5B54;&#x7D5E;&#x308A;&#x3092;&#x6E1B;&#x5C11;&#x3055;&#x305B;&#x308B;&#x786B;&#x9178;&#x306E;&#x30A4;&#x30F3;&#x30BF;&#x30E9;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D6;&#x306A;&#x52B9;&#x679C;&#x304C;&#x3042;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x307E;&#x305F;&#x786B;&#x9178;&#x30C8;&#x30E9;&#x30F3;&#x30B9;&#x30DD;&#x30FC;&#x30BF;&#x30FC;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x306E;&#x767A;&#x73FE;&#x3092;&#x5206;&#x6790;&#x3057;&#x3001;, &#x305D;&#x308C;&#x304C;&#x6C34;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30B9;&#x306E;&#x5F8C;&#x306E;&#x6BB5;&#x968E;&#x3092;&#x521D;&#x671F;&#x304B;&#x3089;&#x6839;&#x306E;&#x4F38;&#x9577;&#x5730;&#x57DF;&#x3067;&#x5897;&#x52A0;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x305F;&#x304C;&#x898B;&#x3064;&#x304B;&#x308A;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3067;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x521D;&#x671F;&#x306E;&#x6C34;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30B9;&#x306E;&#x6728;&#x90E8;&#x6A39;&#x6DB2;&#x4E2D;&#x306E; ABA &#x306E;&#x5897;&#x52A0;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB; &#x30EB;&#x30FC;&#x30C8;&#x751F;&#x5408;&#x6210;&#x3001;ABA &#x7CD6;&#x30A8;&#x30B9;&#x30C6;&#x30EB;&#x7570;&#x5316;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x518D;&#x914D;&#x5E03;&#x3001;pH &#x3092;&#x4ECB;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x304C;&#x64AE;&#x5F71;&#x751F;&#x5408;&#x6210;&#x3068;&#x8EE2;&#x6D41;&#x30EB;&#x30FC;&#x30C4;&#x306B;&#x8D77;&#x56E0;&#x3059;&#x308B;&#x304B;&#x3082;&#x3057;&#x308C;&#x306A;&#x3044;&#x63D0;&#x6848;&#x3092;&#x30B5;&#x30DD;&#x30FC;&#x30C8;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6728;&#x90E8; sap &#x30DF;&#x30CD;&#x30E9;&#x30EB;&#x542B;&#x6709;&#x91CF;&#x3068;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30A2;&#x30C3;&#x30BB;&#x30A4;&#x306E;&#x5206;&#x6790;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x3078;&#x306E;&#x52B9;&#x679C;&#x304C;&#x6C17;&#x5B54;&#x6C34;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30B9;&#x306E;&#x521D;&#x671F;&#x306E;&#x6BB5;&#x968E;&#x306B;&#x9054;&#x3059;&#x308B; ABA &#x306E;&#x3082;&#x6839;&#x304B;&#x3089;&#x8449;&#x3078;&#x8F38;&#x9001;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x6728;&#x90E8;&#x4E2D;&#x786B;&#x9178;&#x306E;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x5897;&#x52A0;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x5897;&#x5F37;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3002;

&#x786B;&#x9178;&#x6728;&#x90E8;&#x8CA0;&#x62C5;&#x306E;&#x5316;&#x5B66;&#x4FE1;&#x53F7;&#x3068;&#x3057;&#x3066; ABA &#x751F;&#x5408;&#x6210;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x767A;&#x73FE;&#x30C8;&#x30A6;&#x30E2;&#x30ED;&#x30B3;&#x30B7;&#x6839;&#x306E;&#x524D;&#x306B;&#x3002;

&#xCD5C;&#xADFC; &#xBCF4;&#xACE0;&#xC11C;&#xB294; &#xADF8; &#xCD08;&#xAE30; &#xAC10;&#xC9C0; &#xD1A0;&#xC591; &#xBB3C; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC2A4;&#xC758; &#xC2DD;&#xBB3C;&#xC73C;&#xB85C; &#xBFCC;&#xB9AC;&#xC640; &#xBD80;&#xC218;&#xC801;&#xC778; stomatal &#xC804;&#xB3C4;&#xB3C4; &#xAC10;&#xC18C; &#xB8E8;&#xD2B8; &#xACF5;&#xAE09; abscisic &#xC0B0; (ABA)&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xD558;&#xC9C0; &#xC911;&#xC7AC; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xB2E4;&#xB978; xylem &#xD1B5;&#xD55C; &#xD654;&#xD559; &#xBB3C;&#xC9C8; 1 &#xCC28; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC2A4; signal(s) &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xAC83;&#xC774; &#xC88B;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xD0C0;&#xC774;&#xBC0D; &#xBC0F; &#xC8FC;&#xC694; &#xD6A8;&#xC18C; Zea &#xBA54;&#xC774; &#xC2A4; &#xBFCC;&#xB9AC;&#xC5D0; ABA &#xC0DD; &#xD569;&#xC131;&#xC5D0; &#xAD00;&#xC5EC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC720;&#xC804;&#xC790;&#xC758; &#xC2DD; &#xC704;&#xCE58; &#xCE21;&#xC815; &#xD588;&#xB2E4; &#xB8E8;&#xD2B8; &#xACF5;&#xAE09; ABA&#xC758; &#xC5ED;&#xD560;&#xC5D0; &#xB354; &#xB9CE;&#xC740; &#xD1B5;&#xCC30;&#xB825;&#xC744; &#xC5BB;&#xC744; &#xD558; &#xACE0; &#xBB3C; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC2A4;&#xC758; &#xB098;&#xC911; &#xB2E8;&#xACC4;&#xB97C; &#xCD08;&#xAE30;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB8E8;&#xD2B8; xylem sap &#xC131;&#xBD84;&#xC758; &#xD3EC;&#xAD04;&#xC801;&#xC778; &#xBD84;&#xC11D;&#xC744; &#xC2E4;&#xC2DC; &#xD588;&#xB2E4;. Xylem sap&#xC640; &#xBFCC;&#xB9AC; &#xC0D8;&#xD50C;&#xB9C1; &#xB41C; &#xC2DD;&#xBB3C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB098;&#xC911; &#xB2E8;&#xACC4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBFD0;&#xB9CC; &#xC544;&#xB2C8;&#xB77C; &#xBB3C; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC2A4;&#xB9CC; &#xC78E; &#xC804;&#xB3C4;&#xB3C4;&#xC758; &#xAC10;&#xC18C;&#xB97C; &#xCE21;&#xC815; &#xD558;&#xB294; &#xACBD;&#xC6B0;&#xC758; &#xCD08;&#xAE30; &#xB2E8;&#xACC4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB9AC;&#xD504; xylem &#xC555;&#xB825; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xB825; &#xAC10;&#xC18C; &#xD558;&#xB294; &#xACBD;&#xC6B0;. ABA &#xC0DD; &#xD569;&#xC131; &#xC720;&#xC804;&#xC790; &#xAC80;&#xC0AC;&#xC758; &#xB300;&#xBD80;&#xBD84; &#xBB3C; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC2A4;&#xC758; &#xB098;&#xC911; &#xB2E8;&#xACC4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBFCC;&#xB9AC;&#xC758; &#xC2E0;&#xC7A5; &#xC9C0;&#xC5ED;&#xC5D0;&#xB9CC; &#xD06C;&#xAC8C; &#xD45C;&#xD604; &#xD588;&#xB2E4; &#xBC1C;&#xACAC; &#xD588;&#xB2E4;. ABA, &#xB5A8;&#xC5B4;&#xC838; &#xD669;&#xC0B0;&#xB9CC; xylem &#xBD80;&#xB2F4; &#xD654;&#xD559; &#xBB3C;&#xC9C8;&#xC744; &#xC9C0;&#xC18D;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC2A4;&#xC758; &#xB098;&#xC911; &#xB2E8;&#xACC4;&#xB97C; &#xCD08;&#xAE30;&#xBD80;&#xD130; &#xC0C1;&#xB2F9;&#xD788; &#xB192;&#xC740; &#xB18D;&#xB3C4; &#xBCF4;&#xC600;&#xB2E4;&#xB294;. &#xB610;&#xD55C;, ABA&#xC640; &#xC625;&#xC218;&#xC218; &#xC99D;&#xBC1C; &#xC18D;&#xB3C4; &#xC5BC; faba stomatal &#xC870;&#xB9AC;&#xAC1C;, ABA &#xD63C;&#xC790;&#xC5D0; &#xBE44;&#xD574; &#xAC10;&#xC18C;&#xC5D0; &#xD669;&#xC0B0;&#xC758; &#xB300;&#xD654;&#xD615; &#xD6A8;&#xACFC;. &#xD669;&#xC0B0; &#xC804;&#xC1A1; &#xC720;&#xC804;&#xC790; &#xD45C;&#xD604;&#xC744; &#xB610;&#xD55C; &#xBD84;&#xC11D; &#xD558; &#xACE0; &#xADF8;&#xAC83;&#xC740; &#xBB3C; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC2A4;&#xC758; &#xB098;&#xC911; &#xB2E8;&#xACC4; &#xCD08;&#xAE30;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBFCC;&#xB9AC;&#xC758; &#xC2E0;&#xC7A5; &#xC9C0;&#xC5ED;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC99D;&#xAC00; &#xD588;&#xB2E4; &#xBC1C;&#xACAC; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xACB0;&#xACFC; &#xC9C0;&#xC6D0; &#xBB3C; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC2A4;&#xC758; &#xCD08;&#xAE30; &#xB2E8;&#xACC4;&#xC5D0;&#xC11C; xylem sap&#xC5D0; ABA&#xC758; &#xC99D;&#xAC00; &#xC218;&#xC900;&#xC744; &#xB8E8;&#xD2B8; &#xC0DD; &#xD569;&#xC131;, ABA &#xD3EC;&#xB3C4; &#xB2F9; &#xC5D0;&#xC2A4;&#xD14C; &#xB974; &#xD480;&#xC5B4; &#xB610;&#xB294; pH &#xC911;&#xC7AC; &#xC7AC;&#xBC30;&#xD3EC; &#xB418;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC744; &#xC218;&#xB3C4; &#xC788;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xCD2C;&#xC601; &#xC0DD; &#xD569;&#xC131; &#xBC0F; &#xBFCC;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xC804; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xC81C;&#xC548; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. Xylem sap &#xBBF8;&#xB124;&#xB784; &#xCF58;&#xD150;&#xCE20; &#xBC0F; bioassays&#xC758; &#xBD84;&#xC11D; &#xBB3C; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC2A4;&#xC758; &#xCD08;&#xAE30; &#xB2E8;&#xACC4;&#xC5D0;&#xB294; stomata &#xB3C4;&#xB2EC; ABA&#xC758; &#xC548;&#xD2F0; transpirant &#xD6A8;&#xACFC; &#xB610;&#xD55C; &#xC78E;&#xC5D0;&#xB294; &#xBFCC;&#xB9AC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC774;&#xC1A1; &#xBB3C; &#xAD00; &#xBD80;&#xC5D0; &#xD669;&#xC0B0; &#xC5FC;&#xC758; &#xC99D;&#xAC00; &#xB18D;&#xB3C4; &#xC758;&#xD574; &#xD5A5;&#xC0C1; &#xB420; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0C5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Xylem &#xBD80;&#xB2F4; &#xD654;&#xD559; &#xC2E0;&#xD638;&#xB85C; &#xD669;&#xC0B0; &#xC625;&#xC218;&#xC218; &#xBFCC;&#xB9AC;&#xC5D0; ABA &#xC0DD; &#xD569;&#xC131; &#xC720;&#xC804;&#xC790;&#xC758; &#xD45C;&#xD604; &#xC55E;.

Informes recientes sugieren eso detecci&oacute;n temprana del estr&eacute;s h&iacute;drico de suelo por planta de ra&iacute;ces y la concomitante reducci&oacute;n de conductancia estom&aacute;tica no pueden estar mediados por origen ra&iacute;z &aacute;cido absc&iacute;sico (ABA), pero que otros qu&iacute;micos transmitidas por el xilema pueden ser las se&ntilde;ales de estr&eacute;s de la primaria. Para profundizar m&aacute;s en el papel de origen ra&iacute;z ABA, el momento y el lugar de la expresi&oacute;n de genes para enzimas claves implicadas en la bios&iacute;ntesis de ABA en ra&iacute;ces de Zea mays se midi&oacute; y se llev&oacute; a cabo un an&aacute;lisis exhaustivo de ra&iacute;z xilema sap constituyentes de principios a las &uacute;ltimas etapas del estr&eacute;s h&iacute;drico. Ra&iacute;ces y xilema sap se muestrearon plantas en una etapa temprana del estr&eacute;s h&iacute;drico cuando se midi&oacute; solamente una reducci&oacute;n en la conductancia de la hoja, as&iacute; como en etapas posteriores al disminuir el potencial de presi&oacute;n de xilema de hoja. Se encontr&oacute; que la mayor&iacute;a de los genes de bios&iacute;ntesis de ABA examinados fueron expresada s&oacute;lo significativamente en la regi&oacute;n de elongaci&oacute;n de ra&iacute;ces en una etapa posterior del estr&eacute;s h&iacute;drico. Aparte de ABA, sulfato era el qu&iacute;mico s&oacute;lo transmitidas por el xilema que demostr&oacute; constantemente significativamente mayores concentraciones de principios a los estadios de estr&eacute;s. Por otra parte, hubo un efecto interactivo de ABA y sulfato en la disminuci&oacute;n de la tasa de transpiraci&oacute;n ma&iacute;z y Vicia faba abertura estom&aacute;tica, en comparaci&oacute;n con ABA solamente. Tambi&eacute;n se analiz&oacute; la expresi&oacute;n de un gen del transportador de sulfato y se comprob&oacute; que hab&iacute;a aumentado en la regi&oacute;n de elongaci&oacute;n de ra&iacute;ces de principios a las &uacute;ltimas etapas del estr&eacute;s h&iacute;drico. Nuestros resultados apoyan la sugerencia que en la primera etapa de estr&eacute;s h&iacute;drico, aumento de los niveles de ABA en sap xilema no puede deberse a la bios&iacute;ntesis de la ra&iacute;z, catabolismo de &eacute;ster de glucosa ABA o redistribuci&oacute;n de pH-mediada, pero puede deberse a disparar bios&iacute;ntesis y desplazamiento a las ra&iacute;ces. El an&aacute;lisis de contenido de minerales de sap de xilema y bioensayos indican que el efecto anti-transpirant del ABA alcanzando los estomas en las primeras etapas de estr&eacute;s h&iacute;drico puede mejorarse mediante el aumento de las concentraciones de sulfato en el xilema, que tambi&eacute;n se transporta desde las ra&iacute;ces hasta las hojas.

Sulfato como una se&ntilde;al qu&iacute;mica transmitidas por el xilema precede a la expresi&oacute;n de los genes de bios&iacute;ntesis de ABA en ra&iacute;ces de ma&iacute;z.

Bert Berla

Department of Energy,
Environmental and Chemical Engineering,
Department of Energy, Environmental and Chemical Engineering

Washington University

Metabolic Pathway Confirmation and Discovery Through ¹³C-labeling of Proteinogenic Amino Acids

Bert Berla

Department of Energy,Environmental and Chemical Engineering,Department of Energy, Environmental and Chemical Engineering

Washington University

Metabolic Pathway Confirmation and Discovery Through 13C-labeling of Proteinogenic Amino Acids

Department of Energy,
Environmental and Chemical Engineering,
Department of Energy, Environmental and Chemical Engineering

Metabolic Pathway Confirmation and Discovery Through ¹³C-labeling of Proteinogenic Amino Acids