Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Many ways to grow

25.05.2009
Environmental conditions may determine which particular process plants will use to build an essential hormone

For the better part of a century, scientists have recognized indole-3-acetic acid (IAA), one of several hormones known as auxins, as one of the most important drivers of plant growth and development. However, it remains unclear exactly how IAA is synthesized. Previous research has identified at least four different enzymatic ‘assembly lines’ that may be involved in its production, and each of these pathways generates chemical compounds that are potential precursors to IAA, as well as a number of other biologically important molecules involved in protecting plants against predators and pathogens.

In the thale cress plant, Arabidopsis thaliana, indole-3-actaldoxime (IAOx) is thought to represent a likely intermediate compound in IAA production via two of these candidate pathways, CYP79B and YUC. In order to clarify which of these contribute primarily to production of IAOx and IAA, Hiroyuki Kasahara of the RIKEN Plant Science Center in Yokohama and colleagues generated several mutant Arabidopsis strains in which key enzymes in either pathway had been ablated.

From the data, the team consistently identified an exclusive role for the CYP79B pathway in IAOx production and—by extension—IAA synthesis, and demonstrated no effect on levels of either compound resulting from interference with YUC-associated enzymes1. They also identified two compounds, indole-3-acetamide and indole-3-acetonitrile, as likely intermediates in the conversion of IAOx to IAA. Many plant species, including tobacco and rice, lack the CYP79B pathway altogether and do not produce detectable IAOx. However, these plants do produce these other IAA intermediates, suggesting the existence of yet-unidentified, parallel biosynthetic pathways in these species.

These findings indicate the need for a considerable reorganization of existing models of plant hormone synthesis. “Before this research, three proposed pathways were thought to converge at IAOx or its metabolites,” says Kasahara. “We have clearly separated these pathways.” Interestingly, their data also revealed that even in Arabidopsis, CYP79B does not represent the primary pathway of IAA production; instead, it is simply one of several that appear to contribute under different, specific conditions—in this case, cultivation at higher than room temperature.

Other non-IAOx biosynthetic pathways appear to be common to most plant species and Kasahara and colleagues now hope to clarify their independent contributions to overall IAA production. “We do not know why plants have so many biosynthetic pathways for IAA,” he says. “Here we showed that the IAOx pathway contributes to IAA generation under high temperature conditions, and now we are studying the physiological roles of other IAA biosynthetic pathways.”

Reference

1. Sugawara, S., Hishiyama, S., Jikumaru, Y., Hanada, A., Nishimura, T., Koshiba, T., Zhao, Y., Kamiya, Y. & Kasahara, H. Biochemical analyses of indole-3-acetaldoxime-dependent auxin biosynthesis in Arabidopsis. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 106, 5430–5435 (2009).

The corresponding author for this highlight is based at the RIKEN Growth Regulation Research Team

Saeko Okada | Research asia research news
Further information:
http://www.rikenresearch.riken.jp/research/705/
http://www.researchsea.com

More articles from Life Sciences:

nachricht Multi-institutional collaboration uncovers how molecular machines assemble
02.12.2016 | Salk Institute

nachricht Fertilized egg cells trigger and monitor loss of sperm’s epigenetic memory
02.12.2016 | IMBA - Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften GmbH

All articles from Life Sciences >>>

The most recent press releases about innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie