Differential contribution of malic enzymes during soybean and castor seeds maturation

Autores
Gerrard Wheeler, Mariel Claudia; Arias, Cintia Lucia; Righini Aramburu, Silvana; Badia, Mariana Beatriz; Andreo, Carlos Santiago; Drincovich, Maria Fabiana; Saigo, Mariana
Año de publicación
2016
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Malic enzymes (ME) catalyze the decarboxylation of malate generating pyruvate, CO2 and NADH or NADPH. In some organisms it has been established that ME is involved in lipids biosynthesis supplying carbon skeletons and reducing power. In this work we studied the MEs of soybean and castor, metabolically different oilseeds. The comparison of enzymatic activities, transcript profiles and organic acid contents suggest different metabolic strategies operating in soybean embryo and castor endosperm in order to generate precursors for lipid biosynthesis. In castor, the malate accumulation pattern agrees with a central role of this metabolite in the provision of carbon to plastids, where the biosynthesis of fatty acids occurs. In this regard, the genome of castor possesses a single gene encoding a putative plastidic NADP-ME, whose expression level is high when lipid deposition is active. On the other hand, NAD-ME showed an important contribution to the maturation of soybean embryos, perhaps driving the carbon relocation from mitochondria to plastids to support the fatty acids synthesis in the last stages of seed filling. These findings provide new insights into intermediary metabolism in oilseeds and provide new biotechnological targets to improve oil yields.
Fil: Gerrard Wheeler, Mariel Claudia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentina
Fil: Arias, Cintia Lucia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentina
Fil: Righini Aramburu, Silvana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentina
Fil: Badia, Mariana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentina
Fil: Andreo, Carlos Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentina
Fil: Drincovich, Maria Fabiana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentina
Fil: Saigo, Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentina
Materia
Castor bean
Soybean
Lipids
Malic enzyme
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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In castor, the malate accumulation pattern agrees with a central role of this metabolite in the provision of carbon to plastids, where the biosynthesis of fatty acids occurs. In this regard, the genome of castor possesses a single gene encoding a putative plastidic NADP-ME, whose expression level is high when lipid deposition is active. On the other hand, NAD-ME showed an important contribution to the maturation of soybean embryos, perhaps driving the carbon relocation from mitochondria to plastids to support the fatty acids synthesis in the last stages of seed filling. These findings provide new insights into intermediary metabolism in oilseeds and provide new biotechnological targets to improve oil yields.Fil: Gerrard Wheeler, Mariel Claudia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. 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