exATP는 식물의 성장에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서, 나는 15일동안 자란 Arabidopsis seedlings으로부터 exATP의 농도를 증가시키는 환경적 스트레스 조건을 찾아내었다. MgCl₂, Mg(NO₃)₂ 그리고 NaCl의 스트레스를 seedlings에 처리하여 일시적으로 exATP의 농도가 증가하는 것을 확인하였다. exATP의 농도가 증가함에 따라 ATP를 분해하는 apyrase를 코딩하는 유전자들, AtAPY1과 AtAPY2, 의 전사 레벨이 증가하였다. Apyrase의 능동적인 exATP 농도 조절을 예상할 수 있었다. Hypertonic 스트레스후AMP-PCP의 처리에 의한 seedlings의 건강상태는 exATP의 기능이 스트레스에 대해 생존력을 유지시킨다고 추측할 수 있다. H₂O₂의 발생이 exATP의 농도 증가와 일치하는 것으로 보아 exATP가 ...
exATP는 식물의 성장에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서, 나는 15일동안 자란 Arabidopsis seedlings으로부터 exATP의 농도를 증가시키는 환경적 스트레스 조건을 찾아내었다. MgCl₂, Mg(NO₃)₂ 그리고 NaCl의 스트레스를 seedlings에 처리하여 일시적으로 exATP의 농도가 증가하는 것을 확인하였다. exATP의 농도가 증가함에 따라 ATP를 분해하는 apyrase를 코딩하는 유전자들, AtAPY1과 AtAPY2, 의 전사 레벨이 증가하였다. Apyrase의 능동적인 exATP 농도 조절을 예상할 수 있었다. Hypertonic 스트레스후AMP-PCP의 처리에 의한 seedlings의 건강상태는 exATP의 기능이 스트레스에 대해 생존력을 유지시킨다고 추측할 수 있다. H₂O₂의 발생이 exATP의 농도 증가와 일치하는 것으로 보아 exATP가 활성산소의 발생으로 세포가 죽는 것을 방지함을 알 수 있었다. 또한, 스트레스 관련 유전자들 (AtMAPK3, AtACS6, AtERF4, 그리고 AtPAL1)의 전사량 증가는 hypertonic 스트레스에 의한 exATP의 조절 메커니즘임을 밝혀 주었다. ATP 다음으로 SAM 역시 고에너지원이다. SAM은 세포내 다양한 생리학적인 대사에 관여한다. SAM은 메티오닌과 ATP로부터 SAM 생합성효소에 의해서 합성된다. 나는 Arabidopsis식물을 이용하여 식물이 여러 환경적 스트레스에 견딜 수 있는 능력을 알아보기 위하여 형질전환 방법을 시도하였다. 감자의 SAM 생합성효소 전체 시퀀스를 식물의 바이너리 벡터에 구축하여 Agrobacterium을 이용하여 Arabidopsis에 형질전환시켰다. 선택된 형질전환체의 과대발현된 SAM의 양은 대조군 식물에 비해 1.7 에서 2배로 높았다. 형질전환체의 극명히 보이는 현상은 잎의 노화현상이었다. 줄기가 나오고 열매를 맺기 시작할 무렵 형질전환체의 잎은 대조군 식물체보다 잎이 빨리 노화되었다. 노화현상에 관련된 AtACS의 전사량도 형질전환체에서 높았다. NaCl과 mannitol과 같은 스트레스 처리와 IAA와 ABA와 같은 호르몬이 있는 배지에서 형질전환체의 뿌리성장은 대조군 식물체보다 잘 자랐다. 이러한 결과들을 통하여 exATP와 SAM은 Arabidopsis 식물체에서 상처에서 발견된 비슷한 메커니즘으로 식물을 보호하는 기능을 한다고 예상할 수 있다.
exATP는 식물의 성장에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서, 나는 15일동안 자란 Arabidopsis seedlings으로부터 exATP의 농도를 증가시키는 환경적 스트레스 조건을 찾아내었다. MgCl₂, Mg(NO₃)₂ 그리고 NaCl의 스트레스를 seedlings에 처리하여 일시적으로 exATP의 농도가 증가하는 것을 확인하였다. exATP의 농도가 증가함에 따라 ATP를 분해하는 apyrase를 코딩하는 유전자들, AtAPY1과 AtAPY2, 의 전사 레벨이 증가하였다. Apyrase의 능동적인 exATP 농도 조절을 예상할 수 있었다. Hypertonic 스트레스후AMP-PCP의 처리에 의한 seedlings의 건강상태는 exATP의 기능이 스트레스에 대해 생존력을 유지시킨다고 추측할 수 있다. H₂O₂의 발생이 exATP의 농도 증가와 일치하는 것으로 보아 exATP가 활성산소의 발생으로 세포가 죽는 것을 방지함을 알 수 있었다. 또한, 스트레스 관련 유전자들 (AtMAPK3, AtACS6, AtERF4, 그리고 AtPAL1)의 전사량 증가는 hypertonic 스트레스에 의한 exATP의 조절 메커니즘임을 밝혀 주었다. ATP 다음으로 SAM 역시 고에너지원이다. SAM은 세포내 다양한 생리학적인 대사에 관여한다. SAM은 메티오닌과 ATP로부터 SAM 생합성효소에 의해서 합성된다. 나는 Arabidopsis식물을 이용하여 식물이 여러 환경적 스트레스에 견딜 수 있는 능력을 알아보기 위하여 형질전환 방법을 시도하였다. 감자의 SAM 생합성효소 전체 시퀀스를 식물의 바이너리 벡터에 구축하여 Agrobacterium을 이용하여 Arabidopsis에 형질전환시켰다. 선택된 형질전환체의 과대발현된 SAM의 양은 대조군 식물에 비해 1.7 에서 2배로 높았다. 형질전환체의 극명히 보이는 현상은 잎의 노화현상이었다. 줄기가 나오고 열매를 맺기 시작할 무렵 형질전환체의 잎은 대조군 식물체보다 잎이 빨리 노화되었다. 노화현상에 관련된 AtACS의 전사량도 형질전환체에서 높았다. NaCl과 mannitol과 같은 스트레스 처리와 IAA와 ABA와 같은 호르몬이 있는 배지에서 형질전환체의 뿌리성장은 대조군 식물체보다 잘 자랐다. 이러한 결과들을 통하여 exATP와 SAM은 Arabidopsis 식물체에서 상처에서 발견된 비슷한 메커니즘으로 식물을 보호하는 기능을 한다고 예상할 수 있다.
Extracellular ATP (exATP) has significant functions in the growth of plant. I investigated environmental conditions which induce an increased exATP concentration by Arabidopsis seedlings grown for 15 days. Arabidopsis seedlings had increased extracellular ATP (exATP) concentrations transiently in ex...
Extracellular ATP (exATP) has significant functions in the growth of plant. I investigated environmental conditions which induce an increased exATP concentration by Arabidopsis seedlings grown for 15 days. Arabidopsis seedlings had increased extracellular ATP (exATP) concentrations transiently in extracellular matrix (ECM) under hypertonic stress of MgCl₂, Mg(NO₃)₂, and NaCl. The increased transcription levels of two apyrase genes, AtAPY1 and AtAPY2, in accordance with exATP accumulation suggests active regulation of exATP concentration. Arabidopsis seedlings subjected to hypertonic stresses survived after incubation with of β,y-methyleneadenosine-5'-triphosphate, which usually causes cell death through competitive exclusion of ATP. It supports that the enhanced viability is due to accumulated exATP. Another possible function of exATP is as a defense against H₂O₂-evoked cell death like in animal systems. The concentration of hydrogen peroxide was increased by hypertonic stress with a time-dependent pattern similar to exATP. The mRNA levels of exATP inducible genes (AtMAPK3, AtACS6, and AtERF4) and the reactive oxygen species inducible gene (AtPAL1) were also increased by hypotonic stresses. Thus, exATP accumulation seems to be a regulatory mechanism for hypertonic stress response in Arabidopsis seedlings. After ATP, S-adenosyl-L-methionine (SAM) is the major high energy intermediate in the cell. SAM is implicated in a wide range of cellular physiological processes. SAM is synthesized from methionine and ATP in a reaction catalyzed by the enzyme SAM synthase (SAMS). I have used transgenic technology in an attempt to evaluate their potential for mitigating the adverse effects of several abiotic stresses in Arabidopsis. Sense construction of full-length cDNA for S-adenosylmethionine synthase (SAMS) from solanum (S. brevidens) was introduced into Arabidopsis (A. thaliana Col-0) by Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation. Several transgenic lines overexpressing SbSAMS gene under the control of cauliflower mosaic virus 35S promoter accumulated high concentration of SAM by 1.7 to 2 times than wild-type plants. The transgenic Arabidopsis also showed significant difference in the development of yellow in the leaves. At a given age, the natural senescence was produced in transgenic lines prior to control plants. SAMS and ACS transcripts were upregulated in a gene-specific manner in response to exogenous application of NaCl and mannitol stresses and treatment with IAA and ethephon. SbSAMS-overexpressing seedlings were resistant to NaCl and mannitol and were response to IAA and ABA. Based on these observations, I concluded that exATP and SAM may help to protect Arabidopsis from stresses through a similar mechanism for wound under the abiotic/biotic stresses
Extracellular ATP (exATP) has significant functions in the growth of plant. I investigated environmental conditions which induce an increased exATP concentration by Arabidopsis seedlings grown for 15 days. Arabidopsis seedlings had increased extracellular ATP (exATP) concentrations transiently in extracellular matrix (ECM) under hypertonic stress of MgCl₂, Mg(NO₃)₂, and NaCl. The increased transcription levels of two apyrase genes, AtAPY1 and AtAPY2, in accordance with exATP accumulation suggests active regulation of exATP concentration. Arabidopsis seedlings subjected to hypertonic stresses survived after incubation with of β,y-methyleneadenosine-5'-triphosphate, which usually causes cell death through competitive exclusion of ATP. It supports that the enhanced viability is due to accumulated exATP. Another possible function of exATP is as a defense against H₂O₂-evoked cell death like in animal systems. The concentration of hydrogen peroxide was increased by hypertonic stress with a time-dependent pattern similar to exATP. The mRNA levels of exATP inducible genes (AtMAPK3, AtACS6, and AtERF4) and the reactive oxygen species inducible gene (AtPAL1) were also increased by hypotonic stresses. Thus, exATP accumulation seems to be a regulatory mechanism for hypertonic stress response in Arabidopsis seedlings. After ATP, S-adenosyl-L-methionine (SAM) is the major high energy intermediate in the cell. SAM is implicated in a wide range of cellular physiological processes. SAM is synthesized from methionine and ATP in a reaction catalyzed by the enzyme SAM synthase (SAMS). I have used transgenic technology in an attempt to evaluate their potential for mitigating the adverse effects of several abiotic stresses in Arabidopsis. Sense construction of full-length cDNA for S-adenosylmethionine synthase (SAMS) from solanum (S. brevidens) was introduced into Arabidopsis (A. thaliana Col-0) by Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation. Several transgenic lines overexpressing SbSAMS gene under the control of cauliflower mosaic virus 35S promoter accumulated high concentration of SAM by 1.7 to 2 times than wild-type plants. The transgenic Arabidopsis also showed significant difference in the development of yellow in the leaves. At a given age, the natural senescence was produced in transgenic lines prior to control plants. SAMS and ACS transcripts were upregulated in a gene-specific manner in response to exogenous application of NaCl and mannitol stresses and treatment with IAA and ethephon. SbSAMS-overexpressing seedlings were resistant to NaCl and mannitol and were response to IAA and ABA. Based on these observations, I concluded that exATP and SAM may help to protect Arabidopsis from stresses through a similar mechanism for wound under the abiotic/biotic stresses
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