Class III Peroxidases PRX01, PRX44, and PRX73 Control Root Hair Growth in Arabidopsis thaliana
- Autores
- Marzol, Eliana; Borassi, Cecilia; Carignani Sardoy, Mariana; Ranocha, Philippe; Aptekmann, Ariel; Bringas, Mauro; Pennington, Janice; Paez Valencia, Julio; Martinez Pacheco, Javier; Rodriguez Garcia, Diana Rosa; Rondon Guerrero, Yossmayer del Carmen; Peralta, Juan Manuel; Fleming, Margaret; Mishler Elmore, John W.; Mangano, Silvina; Blanco Herrera, Francisca; Bedinger, Patricia A.; Dunand, Christophe; Capece, Luciana; Nadra, Alejandro Daniel; Held, Michael; Otegui, Marisa S.; Estevez, Jose Manuel
- Año de publicación
- 2022
- Idioma
- inglés
- Tipo de recurso
- artículo
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- Root hair cells are important sensors of soil conditions. They grow towards and absorb water-soluble nutrients. This fast and oscillatory growth is mediated by continuous remodeling of the cell wall. Root hair cell walls contain polysaccharides and hydroxyproline-rich glycoproteins, including extensins (EXTs). Class-III peroxidases (PRXs) are secreted into the apoplastic space and are thought to trigger either cell wall loosening or polymerization of cell wall components, such as Tyr-mediated assembly of EXT networks (EXT-PRXs). The precise role of these EXT-PRXs is unknown. Using genetic, biochemical, and modeling approaches, we identified and characterized three root-hair-specific putative EXT-PRXs, PRX01, PRX44, and PRX73. prx01,44,73 triple mutation and PRX44 and PRX73 overexpression had opposite effects on root hair growth, peroxidase activity, and ROS production, with a clear impact on cell wall thickness. We use an EXT fluorescent reporter with contrasting levels of cell wall insolubilization in prx01,44,73 and PRX44-overexpressing background plants. In this study, we propose that PRX01, PRX44, and PRX73 control EXT-mediated cell wall properties during polar expansion of root hair cells.
Fil: Marzol, Eliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Borassi, Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Carignani Sardoy, Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Ranocha, Philippe. Instituto Polytechnique de Toulouse; Francia
Fil: Aptekmann, Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Bringas, Mauro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Pennington, Janice. University of Wisconsin; Estados Unidos
Fil: Paez Valencia, Julio. University of Wisconsin; Estados Unidos
Fil: Martinez Pacheco, Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Rodriguez Garcia, Diana Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Rondon Guerrero, Yossmayer del Carmen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Peralta, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Fleming, Margaret. State University of Colorado - Fort Collins; Estados Unidos
Fil: Mishler Elmore, John W.. Ohio University; Estados Unidos
Fil: Mangano, Silvina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Blanco Herrera, Francisca. University of Wisconsin; Estados Unidos
Fil: Bedinger, Patricia A.. State University of Colorado - Fort Collins; Estados Unidos
Fil: Dunand, Christophe. Instituto Polytechnique de Toulouse; Francia
Fil: Capece, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Nadra, Alejandro Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Held, Michael. Ohio University; Estados Unidos
Fil: Otegui, Marisa S.. University of Wisconsin; Estados Unidos
Fil: Estevez, Jose Manuel. Universidad Andrés Bello; Chile. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina - Materia
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Class-III peroxidases (PRXs) are secreted into the apoplastic space and are thought to trigger either cell wall loosening or polymerization of cell wall components, such as Tyr-mediated assembly of EXT networks (EXT-PRXs). The precise role of these EXT-PRXs is unknown. Using genetic, biochemical, and modeling approaches, we identified and characterized three root-hair-specific putative EXT-PRXs, PRX01, PRX44, and PRX73. prx01,44,73 triple mutation and PRX44 and PRX73 overexpression had opposite effects on root hair growth, peroxidase activity, and ROS production, with a clear impact on cell wall thickness. We use an EXT fluorescent reporter with contrasting levels of cell wall insolubilization in prx01,44,73 and PRX44-overexpressing background plants. In this study, we propose that PRX01, PRX44, and PRX73 control EXT-mediated cell wall properties during polar expansion of root hair cells.Fil: Marzol, Eliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. 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Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina Fil: Ranocha, Philippe. Instituto Polytechnique de Toulouse; Francia Fil: Aptekmann, Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina Fil: Bringas, Mauro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. 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Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina Fil: Peralta, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina Fil: Fleming, Margaret. State University of Colorado - Fort Collins; Estados Unidos Fil: Mishler Elmore, John W.. Ohio University; Estados Unidos Fil: Mangano, Silvina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina Fil: Blanco Herrera, Francisca. University of Wisconsin; Estados Unidos Fil: Bedinger, Patricia A.. 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University of Wisconsin; Estados Unidos Fil: Estevez, Jose Manuel. Universidad Andrés Bello; Chile. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina |
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