Articolul complet Activitatea supraoptimală a DEFITILAZEI DE CLOROFIL 1 duce la o creștere a tocoferolului

Articolul Addendum

  • Articol complet
  • Cifre și date
  • Referințe
  • Citații
  • Valori
  • Reimprimări și permisiuni
  • PDF

ABSTRACT

Tocoferolii sunt sintetizați în organismele fotosintetice, jucând un rol în toleranța la stres a plantelor. Studii recente au arătat că fragmentul de fitol al tocoferolilor provine din lanțul de fitol recuperat în timpul degradării clorofilei. Cu toate acestea, enzima (enzimele) responsabilă (e) pentru defitilarea clorofilei rămâne neclară. Recent, am raportat identificarea și caracterizarea CHLOROPHYLL DEPHYTYLASE1 (CLD1) din Arabidopsis, sugerând rolul său în rotația clorofilei la starea de echilibru. În acest addendum la raport, am prezentat și am discutat rezultatele legate de funcția CLD1 în biosinteza tocoferolului. Nivelurile de tocoferol din semințele mature nu au fost modificate în liniile transgenice cu reduse CLD1 expresie, dar au fost moderat crescute la plantele cu activitate CLD1 supraoptimală comparativ cu tipul sălbatic. Aceste rezultate sugerează că manipularea activității CLD1 ar putea afecta într-o anumită măsură biosinteza tocoferolului și că alte enzime defitilatoare au o funcție redundantă, contribuind la fondul de fitol din celulele vegetale.

supraoptimală

Tocoferolii sunt antioxidanți lipofili produși în organisme fotosintetice oxigenice, adică plante, alge și cianobacterii. Compușii sunt recunoscuți pe scară largă pentru funcția lor importantă în dieta umană, mai bine cunoscută sub numele de vitamina E. Ei joacă, de asemenea, un rol important pentru bunăstarea plantelor. În condiții de stres, cum ar fi intensitatea luminii ridicate, seceta, metalele grele toxice și temperaturile nefavorabile, organismele fotosintetice acumulează niveluri ridicate de tocoferoli (a se vedea articolul de revizuire 1 și referințele din acesta). Mutanții incapabili să sintetizeze tocoferoli au prezentat o sensibilitate crescută la stres. 2-4 Semințe de mutanți Arabidopsis lipsiți de tocoferoli au redus longevitatea. 5 Aceste rapoarte indică rolul esențial al tocoferolilor în toleranța la stres a plantelor.

Patru izoforme de tocoferol (α, β, γ și δ) pot fi detectate la plante și raporturile relative variază între diferite specii. În Arabidopsis, α-tocoferolul este cel principal prezentat în frunză, iar izoforma γ este predominantă în semințele mature. 6.7 Acești compuși sunt produși pe o cale pornită de la condensarea homogentizaților și a difosfatului fitilic (Fig. 1). În timp ce homogentizatul este derivat din calea shikimate, fitil difosfatul (PDP) ar putea proveni din două surse, reducerea geranilgeranil pirofosfatului prin geranilgeranil reductaza 8 și fosforilarea consecutivă a lanțului liber de fitol reciclat în timpul degradării clorofilei (Fig. 1). 9.10 Studii genetice recente indică faptul că fitolul derivat din clorofilă este sursa primară pentru biosinteza tocoferolului. 9,11,12