Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

Plants on steroids

08.03.2010
The identification of a gene involved in steroid hormone signaling in plants could benefit agriculture and reduce atmospheric carbon dioxide

Anzeige

Working with Arabidopsis, a member of the cabbage family, a team led by Takeshi Nakano of the RIKEN Advanced Science Institute in Wako has identified a gene, BPG2, that encodes a previously uncharacterized protein expressed by chloroplasts, the power houses of plant cells where energy from sunlight is harvested by the green pigment chlorophyll and used to build sugars for growth.


The researchers found that BPG2 is involved in signaling mediated by brassinosteroids, plant hormones related to steroid hormones of animals. In plants, these hormones have specific roles in growth and development of stems, leaves and roots. They are also involved in pollen tube growth required for sexual reproduction, and in senescence.

“Our identification of a chloroplast gene controlled by brassinosteroids demonstrates that these steroid hormones are also important for chloroplast regulation,” says Nakano.

Nakano and colleagues genetically screened some 10,000 Arabidopsis lines using a new chemical biology method and identified a pale green mutant that was insensitive to the acceleration of greening normally caused by Brz (brassinazole), a chemical that specifically inhibits the biosynthesis of brassinosteroids. This suggested the disruption of brassinosteroid-chloroplast signaling in the mutant plants and led to the identification of BPG2.

Further investigation revealed that chloroplast proteins normally induced by Brz failed to accumulate in the mutant plants. Electron microscope studies also showed that the structure of chloroplasts was abnormal in these plants.

The researchers then found that BPG2 expression is induced by light and Brz. The BPG2 protein is not directly involved in transcribing DNA to messenger RNA, the genetic template of protein. Instead, it regulates the splicing in chloroplasts of molecular precursors of ribosomal RNA, the core component of the machinery called the ribosome that manufactures proteins.

A computer search of DNA sequence databases revealed that BPG2-related genes occur in the genomes of other plants, including green algae, mosses and rice, and also in the common soil bacterium Bacillus subtilis.

Plants arose from a union of two organisms, including the bacterial ancestor of chloroplasts, which explains why chloroplasts have their own genomes.

“The fact that BPG2-related genes are conserved in bacteria suggests that the BPG2 gene family arose early in the evolution of life on Earth,” explains Nakano. “We hope to genetically engineer plants to increase the expression of BPG2 so as to promote chloroplast and photosynthesis activity, which in future could potentially increase the productivity of agricultural crops and reduce the amount of carbon dioxide in Earth’s atmosphere.”

The corresponding author for this highlight is based at the Plant Chemical Biology Research Unit, RIKEN Advanced Science Institute

Journal information

Komatsu, T., Kawaide, H., Saito, C., Yamagami, A., Shimada, S., Nakazawa, M., Matsui, M., Nakano, A., Tsujimoto, M., Natsume, M., Abe, H., Asami, T. & Nakano, T. The chloroplast protein BPG2 functions in brassinosteroid-mediated post-transcriptional accumulation of chloroplast rRNA. The Plant Journal 61, 409–422 (2009)

Saeko Okada | Quelle: Research asia research news
Weitere Informationen: www.rikenresearch.riken.jp/eng/research/6196
www.researchsea.com

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ocean warming causes elephant seals to dive deeper
09.02.2012 | Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung

nachricht How the zebra got its stripes
09.02.2012 | The Company of Biologists

Alle Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>


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

Im Focus: Wissenschaftler machen Eisen durchsichtig


Erstmals gezeigt, dass Atomkerne transparent werden

Einem Team von DESY-Wissenschaftlern um Dr. Ralf Röhlsberger gelang es an der hochbrillanten Synchrotronlichtquelle PETRA III, Atomkerne mit Hilfe von Röntgenlicht transparent zu machen. Sie entdeckten dabei gleichzeitig ein neues Prinzip, um einen optisch gesteuerten Schalter für Licht herzustellen, also Licht mit Licht zu beeinflussen, ein wichtiger Baustein auf dem ...

Im Focus: Anti-Angst-Hormon Oxytocin wird gezielt an seine Wirkorte im Gehirn transportiert


Wissenschaftler beobachten, wie Oxytocin zentrale Schaltstellen im Gehirn erreicht und das Verhalten beeinflusst

Kuschelhormon, Treuehormon, Angstlöser – häufig gebrauchte Schlagwörter für das Neuropeptid Oxytocin, das sich in den letzten Jahren als ein Stoff erwiesen hat, der unser Verhalten in zentralen Regionen des Gehirns positiv beeinflussen kann. Was jedoch bisher völlig unklar war: Wie gelangt dieser Botenstoff aus dem Hypothalamus in die Hirnbereiche, die ...

Im Focus: Datenspeicher mit Lachs-DNA und Nano-Silber


Ein neuartiger Biopolymer-Film aus Lachs-DNA mit Silber-Nanopartikeln speichert Informationen kostengünstig und umweltverträglich.

Entstanden ist das organische System in fächer- und länderübergreifender Zusammenarbeit von Wissenschaftlern des DFG-Centers for Functional Nanostructures (CFN) am KIT und des Institute of Photonics Technologies an der National Tsing Hua University in Taiwan. Der DNA-Datenspeicher eignet sich unter anderem für biotechnische Anwendungen, etwa als Bauteil in Biosensoren.

Das System ...

Im Focus: VLT liefert detailreichstes Infrarotbild des Carinanebels


Bildveröffentlichung der Europäischen Südsternwarte (Garching) - Mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO haben das bislang detailreichste Infrarotbild der Sternkinderstube des Carinanebels aufgenommen. Es zeigt vor dem spektakulären Hintergrund einer himmlischen Landschaft auf Gas, Staub und jungen Sterne zahlreiche nie gesehene Details und zählt zu den atemberaubendsten VLT-Bildern überhaupt.

Im Herzen der südlichen Milchstraße, im Sternbild Carina (Der Schiffskiel, [1]), befindet sich in einer Entfernung von etwa 7500 Lichtjahren die Sternkinderstube des Carinanebels. Diese ausgedehnte Wolke aus leuchtendem Gas und Staub ist von der Erde aus gesehen eine der nächstgelegenen Geburtsstätten massereicher Sterne.

Der Nebel beinhaltet einige der hellsten und ...

Im Focus: Automatisch Lücken im Funkspektrum erkennen


Auf der embedded world identifizieren Wissenschaftler der Fraunhofer ESK Lücken im Funkspektrum, um diese für zusätzliche Übertragungen zu nutzen.

Der in Halle 5, Stand 5-228, vorgestellte Prototyp zeigt das Funkspektrum in einem 3D-Spektrogramm, markiert die prognostizierten Lücken und prüft deren Eintreffen. Diese Methode, Cognitive Radio, verbessert die Übertragungsqualität in einem bereits vollen Funkspektrum ohne aufwändiges, statisches Koexistenzmanagement. Ziel ist eine höhere Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Funk für die Automatisierung.
...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

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

Kaltwasserkorallen als Anpassungskünstler?

09.02.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Wandel der Hochschulbildung in Deutschland und Professionalisierung

09.02.2012 | Studien Analysen

Ocean warming causes elephant seals to dive deeper

09.02.2012 | Biowissenschaften Chemie

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

7. Mannheimer Arbeitsrechtstag am 14. März mit Experten aus Theorie und Praxis

09.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

International Forum on Terahertz Spectroscopy and Imaging

09.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Teams aus neun Ländern treffen sich an der Leibniz Universität zum 6th Hanover PreMoot

09.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp