在植物中发现动物中的应激反应化合物普遍存在
在植物中发现动物中的应激反应化合物普遍存在

在植物中发现动物中的应激反应化合物普遍存在

研究人员报告,TMAO似乎稳定了其他植物蛋白并影响应激反应基因的表达。

Shawna威廉姆斯
5月22日,2021年

以上:番茄植物用高盐溶液浇水。右侧的植物的水补充了TMAO,而左侧的植物的水不是。
RafaelCatalá.

一种分子由与人类的联合而着名心脏病和海洋动物的生存能力的高压条件的能力也被植物制作,研究人员在本周报告(5月19日)科学推进。根据该研究,将其在动物中,三甲胺N-氧化物(TMAO)有助于植物应对压力条件。作者已经向一家努力将TMAO商业化为促进农业收益率的方式进行了许可。

“没有人发表在该植物在组织中有TMAO,”Centro de InvestigacionesBiológicas(Cib)玛格丽塔萨拉斯的Centro de Investigacions(Cib)玛格丽塔萨拉斯的CentrouthorCatalá。

这项新的研究已经越来越早先的工作在哪些卡拉拉和他的同事在模型植物中寻找基因拟南芥蒂利亚纳暴露于寒冷的表达发生了谁的表达。他们发现的一种基因对代码为一种称为FMO的一种酶的酶(FMO)代码GS-OX5.。在进一步分析中,在目前的研究中报道,团队发现其他几个其他人的表达FMO.基因也拨入了拟南芥响应寒冷。

众所周知,MMOS在动物中制作TMAO,以响应各种压力。想知道网站和植物的冷应对之间的连接是什么,团队使用核磁共振来寻找野生型TMAO拟南芥。他们发现它,并确认了液相色谱 - 串联质谱法的存在。该团队还证实了FMOGS-OX5.可以从其前体,TMA,体外产生TMAO。

在动物中,TMAO用作渗透剂,一种分子细胞用于维持其流体的性质,并防止蛋白质在面对诸如高盐浓度如高盐浓度的条件时被误用。看它是否在植物中发挥了类似的作用,Catalá和他的同事治疗了拟南芥具有唐氏霉素的根,一种使蛋白质展开的化合物,如寒冷或缺水的非生物胁迫条件下会发生。在研究人员报告中,唐氏霉素使根部变得更加缓慢,但随着根部的培养基生长,这种效果被减轻了。

当研究人员设计时拟南芥过度表达FMO.GS-OX5.当作者报道,该植物也增加了184个其他基因的表达,其中许多已与反对反应的反应相关联。将TMAO应用于野生型植物对基因表达具有类似的影响,尽管它没有改变FMO.GS-OX5.在表达水平,表明TMAO在FMO下游起作用以增强应激反应基因的表达。

要了解TMAO是否普遍存在植物物种中,该团队还在番茄,玉米,大麦和烟草的亲戚中寻找它,发现它在所有这些中存在。此外,当植物经受低水量,高盐或低温条件(大麦的低温条件时,它们的TMAO含量上升(其中TMAO在高盐测试中没有增加但在其他条件下)。用含TMAO的溶液喷涂或浇水番茄植物使其明显更健康,叶片暴露于三个应力条件中的每一个时。

Catalá表示,外部应用TMAO有可能成为“一个非常强大的农业工具”。他和纸张的高级作者,也是Cib Margarita Salas的Julio Salina,已经提起了TMAO的农业用途的专利,该专利是由公司植物反应商业化的。Catalá补充说,该公司的现场测试具有良好的效果。

Paul Verslues,世卫组织在台湾台北的学术研讨会上研究植物干旱反应,TMAO是否有用的问题。“TMAO保护蛋白质折叠可能与植物存活的严重压力相关,但是它尚不清楚它在不太严重的干旱或盐度压力下保护植物生长也是有益的,”他在电子邮件中写入欧洲杯微信竞猜活动科学家。重点研究人员使植物过于苛刻,以反映农业条件,并且需要更多的实验来确定TMAO是否有助于植物应对较高的压力条件。

Verslues还注意到关于研究发现的其他预订,包括该研究拟南芥给过度表达FMO.GS-OX5.具有更大的压力耐受性而不是野生型植物,但没有积累更多的TMAO,他说,他说的是FMOS可以“也产生一些其他化合物,这些化合物促进了促进应力耐受性”的TMAO。此外,作者没有采取敲出所有植物的步骤FMO.基因测试这些基因是否真正需要在植物中产生TMAO生产。

Catalá认为这项研究的主要发现,TMAO存在于植物中,并在植物耐受性耐受胁迫下的关键作用,在没有测试这种突变体的情况下。他说很可能FMO.S确实产生了应力反应中涉及的其他化合物,但纸张显示它们参与制作TMAO,并且TMAO增强了应力耐受性。

Aleksandra Skirycz,Boyce Thompson Institute的植物生物学家没有参与研究,称之为“一个非常精美的故事”。对她来说,“这项工作的真正令人兴奋的方面是你有一个分子,它可以作为保护[和]同时有可能有其他信令功能,”她称之为“呻吟的现象。”目前目前尚不清楚TMAO如何影响基因表达,卡拉拉说,这将是该集团未来追求的大道。

在生物医学文献中,TMAO倾向于在消极的背景下出现,而不是积极的,因为患者血液中的高水平是联系血栓的风险升高。研究表明,肠道微生物分解胆碱,肉中存在的营养素,产生TMAO和相关的化合物,提供a机械链接在肉重的饮食和心脏病发作和中风的风险之间。Catalá表示,如果有的话,如果有的话,植物中TMAO的发现可能会有人类饮食和健康。

更正(5月24日):本文的原始版本错误地称为TMAO作为蛋白质,并通过过时的名称提到了Boyce Thompson Institute。欧洲杯微信竞猜活动遗憾的是错误。