4. Discussion4.1. Hexose transporte

4. Discussion
4.1. Hexose transporters in cucumber fruits
Hexose transporters have been reported to be multigene
family in higher plants and widely express in different plant tissues,
theoretically allowing differential regulation and cell-specific
monosaccharide uptake [39,40]. The model plant Arabidopsis has
53 monosaccharide transporter (-like) genes and these genes can
be grouped into seven distinct sub-families according to homology
[41]. In this study, the cloning and functional characterization
of three cDNAs encoding putative hexose transporter proteins
from cucumber are reported. Phylogenetic analysis indicates that
these cDNAs designated as CsHT2, CsHT3, and CsHT4 share amino acid sequence identity with the STP sub-family of monosaccharide
transporters in Arabidopsis [41] and HTs from other plant species
(Fig. 1). Transporters in STP sub-family that have been characterized
functionally mediate active membrane transport of hexoses in
symport with protons returning down their electrochemical gradient
[41].
Functional characterization of CsHT2, CsHT3, and CsHT4 by heterologous
expression in the hexose transport-impaired yeast strain
EBY.VW4000 indicated that CsHT4 can restore yeast growth only
on galactose among several different hexoses (Fig. 2A). This means
CsHT4 is the second galactose-specific hexose transporter to be
found in plants (along with AtSTP14 in Arabidopsis) [42]. Expression
of CsHT3 in yeast was found to rescue growth on glucose,
galactose and mannose (Fig. 2A), demonstrating that CsHT3 is a
functional hexose transporter with low substrate specificity. In
accordance with these findings, many hexose transporters (AtSTP1,
AtSTP2, AtSTP4 and AtSTP6) were determined to transport a broad
spectrum of monosaccharide substrates by heterologous expression
[43–46].Although the amino acid sequence and the topological
pattern of CsHT2 were highly homologous to other previously identified
hexose transporters in plants (Fig. 2, Supplementary Fig. 1),
CsHT2 did not rescue yeast growth on any kind of hexose media
(Fig. 2A). Hexose uptake rates may have been insufficient to support
yeast growth or incorrect protein folding may have hindered
the functional activity of CsHT2 in yeast, but these possibilities
were not investigated. There are reports of several hexose transporters
from different plants which do not show transport activity
in yeast, including OsMST1 [47], LeHT3 [48] and VvHT3 [29]. The
underlying causes remain obscure as the heterologous expression
systems are unpredictable. Two possible reasons for loss of function
in yeast are incorrect plasma membrane targeting and the
requiring of post-translational modification for activity in yeast
[29,49].
4.2. The expression of CsHT3 was connected with sinks
competition and sink strength
Sink organs are reliant on sugar importation to support growth
and normal metabolic function and all plant organs will act as sinks
during some stages of plant development. Sink strength, which is
the ability of a sink organ to import assimilate, usually decides the
priority of assimilate partitioning [3]. Several studies have demonstrated
that most hexose transporters are highly expressed in sink
organs where they are thoughtto facilitate the acquisition of sugars
unloaded into the apoplast [40,50–52].
In the present study, we found an interesting expression pattern
of CsHT3 in developmental leaves, roots and inflorescences by
detecting GUS reporter activity in Arabidopsis transformed with
CsHT3:promoter-GUS. In the seedling stage, strong CsHT3 promoter
activity could be observed in the expanding leaves; however, GUS
activity disappeared in leaves (including rosette leaf and cauline
leaf), and high activity appeared on inflorescences after entering
reproductive growth (Fig. 4). The expression pattern of CsHT3 in
roots also changed during root development, which was initially
expressed mainly in the stele ofthe primary roots and turned to the
sites of lateral root formation, root tips and root hair during plant
growth (Fig. 4). Notably, the location of CsHT3 expression moved to
the peduncle from the stigma upon completion of pollination and
fertilization (Figs. 4 and 5). As we know, the availability of mobile
assimilate to a particular sink may be determined by competition
among sink organs and the priority of partitioning is consistent at
each stage of plant development [3].

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

4. สนทนา4.1. เฮกโซสผู้ในผลไม้แตงกวาเฮกโซสผู้รายงานเป็น multigeneครอบครัวในพืชสูง และเอ็กซ์เพรสกันอย่างแพร่หลายในเนื้อเยื่อพืชต่าง ๆตามหลักวิชาให้เซลล์เฉพาะและควบคุมส่วนที่แตกต่างดูดซับ monosaccharide [39,40] โรงงานรุ่น Arabidopsis มีขนส่ง monosaccharide 53 (-เช่น) ยีนและยีนเหล่านี้สามารถจัดกลุ่มเป็น 7 ครอบครัวย่อยแตกต่างกันตาม homology[41] . ในการศึกษานี้ จำแนกโคลน และการทำงานของ cDNAs สามที่เข้ารหัสโปรตีนขนส่ง putative เฮกโซสจากแตงกวามีรายงาน หมายถึงวิเคราะห์ phylogeneticcDNAs เหล่านี้ถูกกำหนดเป็น CsHT2, CsHT3 และ CsHT4 ใช้ระบุลำดับของกรดอะมิโนกับครอบครัวย่อย STP ของ monosaccharideผู้ใน Arabidopsis [41] และเมอร์จากพืชชนิดอื่น ๆ(Fig. 1) ผู้ในครอบครัวย่อย STP ที่ได้ถูกลักษณะมีฟังก์ชันบรรเทาขนส่ง hexoses ในเมมเบรนที่ใช้งานอยู่symport กับโปรตอนกลับลงไล่ระดับสีของไฟฟ้า[41]จำแนกหน้าที่ของ CsHT2, CsHT3 และ CsHT4 โดย heterologousนิพจน์ในสายพันธุ์ยีสต์ที่มีความบกพร่องทางด้านการขนส่งของเฮกโซสEBY VW4000 ระบุว่า CsHT4 สามารถคืนค่ายีสต์เจริญเติบโตเท่านั้นในกาแล็กโทสนี่ hexoses แตกต่างกันหลาย (Fig. 2A) ซึ่งหมายความว่าCsHT4 จะขนส่งเฉพาะกาแล็กโทสเฮกโซสที่สองเพื่อให้พบในพืช (พร้อมกับ AtSTP14 ใน Arabidopsis) [42] นิพจน์ของ CsHT3 ในยีสต์พบการเจริญเติบโตในกลูโคส ช่วยเหลือกาแล็กโทสและ mannose (Fig. 2A), เห็นว่า CsHT3 เป็นการเฮกโซสทำการขนส่ง มี specificity ต่ำพื้นผิว ในสามัคคีกับค้นพบเหล่านี้ หลายผู้เฮกโซส (AtSTP1AtSTP2, AtSTP4 และ AtSTP6) ได้กำหนดให้ขนกว้างสเปกตรัมของพื้นผิว monosaccharide โดยนิพจน์ heterologous[43-46] ถึงแม้ว่าลำดับกรดอะมิโนและที่ topologicalรูปแบบของ CsHT2 homologous สูงอื่น ๆ ระบุไว้ก่อนหน้านี้เฮกโซสผู้ในพืช (Fig. 2, Fig. เสริม 1),CsHT2 ได้ช่วยเหลือการเจริญเติบโตของยีสต์บนใด ๆ ของสื่อเฮกโซส(Fig. 2A) เฮกโซสดูดซับราคาถูกอาจมีไม่เพียงพอเพื่อสนับสนุนเจริญเติบโตของยีสต์หรือพับโปรตีนที่ไม่ถูกต้องอาจมีผู้ที่ขัดขวางกิจกรรมการทำงานของ CsHT2 ในยีสต์ แต่กล่าวไม่ตรวจสอบ มีรายงานหลายผู้เฮกโซสจากต้นไม้ ที่ไม่ต้องแสดงกิจกรรมการขนส่งในยีสต์ รวม OsMST1 [47], LeHT3 [48] และ VvHT3 [29] ที่สาเหตุพื้นฐานยังคงคลุมเครือเป็นนิพจน์ heterologousระบบคาดเดาไม่ได้ สูญเสียฟังก์ชันสองประการในยีสต์ มีเยื่อพลาสมาถูกต้องการกำหนดเป้าหมายและต้องการแก้ไขการ post-translational สำหรับกิจกรรมในยีสต์[29,49]4.2.ค่าของ CsHT3 เชื่อมต่อกับอ่างล้างมือความแรงของการแข่งขันและอ่างล้างจานรับอวัยวะจะพึ่งพาการนำเข้าน้ำตาลเพื่อสนับสนุนการเจริญเติบโตและฟังก์ชั่นเผาผลาญปกติและอวัยวะของพืชทั้งหมดจะทำหน้าที่เป็นอ่างล้างมือduring some stages of plant development. Sink strength, which isthe ability of a sink organ to import assimilate, usually decides thepriority of assimilate partitioning [3]. Several studies have demonstratedthat most hexose transporters are highly expressed in sinkorgans where they are thoughtto facilitate the acquisition of sugarsunloaded into the apoplast [40,50–52].In the present study, we found an interesting expression patternof CsHT3 in developmental leaves, roots and inflorescences bydetecting GUS reporter activity in Arabidopsis transformed withCsHT3:promoter-GUS. In the seedling stage, strong CsHT3 promoteractivity could be observed in the expanding leaves; however, GUSactivity disappeared in leaves (including rosette leaf and caulineleaf), and high activity appeared on inflorescences after enteringreproductive growth (Fig. 4). The expression pattern of CsHT3 inroots also changed during root development, which was initiallyexpressed mainly in the stele ofthe primary roots and turned to thesites of lateral root formation, root tips and root hair during plantgrowth (Fig. 4). Notably, the location of CsHT3 expression moved tothe peduncle from the stigma upon completion of pollination andfertilization (Figs. 4 and 5). As we know, the availability of mobileassimilate to a particular sink may be determined by competitionamong sink organs and the priority of partitioning is consistent atแต่ละขั้นตอนของการพัฒนาโรงงาน [3]

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

4. อภิปราย
4.1 ขนส่ง hexose
ในผลไม้แตงกวาขนส่งhexose ได้รับรายงานว่าเป็น multigene ครอบครัวในพืชที่สูงขึ้นและการยอมรับอย่างกว้างขวางแสดงในเนื้อเยื่อพืชที่แตกต่างกันในทางทฤษฎีที่ช่วยให้การควบคุมความแตกต่างและเซลล์เฉพาะการดูดซึมโมโนแซ็กคาไรด์[39,40] รูปแบบพืช Arabidopsis มี53 โมโนแซ็กคาไรด์ขนส่ง (เหมือน) และยีนยีนเหล่านี้สามารถแบ่งออกได้เป็นเจ็ดย่อยครอบครัวที่แตกต่างกันตามที่คล้ายคลึงกัน[41] ในการศึกษานี้โคลนและลักษณะการทำงานของสาม cDNAs เข้ารหัสโปรตีนขนส่ง hexose สมมุติจากแตงกวาจะมีการรายงาน การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าวิวัฒนาการcDNAs เหล่านี้กำหนดให้เป็น CsHT2, CsHT3 และหุ้นตัวตนลำดับกรดอะมิโน CsHT4 กับ STP ย่อยครอบครัวโมโนแซ็กคาไรด์ขนส่งในArabidopsis [41] และ HTS จากสายพันธุ์พืชอื่น ๆ(รูปที่ 1). ขนส่งใน STP ย่อยครอบครัวที่มีลักษณะเป็นสื่อกลางในหน้าที่การขนส่งเมมเบรนที่ใช้งานของhexoses ในsymport กับโปรตอนกลับลงทางลาดไฟฟ้าของพวกเขา[41]. ลักษณะการทำงานของ CsHT2, CsHT3 และ CsHT4 โดย heterologous แสดงออกในยีสต์ขนส่งบกพร่อง hexose EBY.VW4000 ชี้ให้เห็นว่า CsHT4 สามารถเรียกคืนการเจริญเติบโตของยีสต์เพียงในกาแลคโตhexoses หมู่ที่แตกต่างกัน (รูป. 2A) ซึ่งหมายความCsHT4 เป็นผู้ขนส่ง hexose กาแลคโตเฉพาะสองที่จะพบในพืช(พร้อมกับ AtSTP14 ใน Arabidopsis) [42] การแสดงออกของ CsHT3 ในยีสต์พบว่าช่วยในการเจริญเติบโตของกลูโคสกาแลคโตและแมนโนส(รูป. 2A) แสดงให้เห็นว่าเป็น CsHT3 ขนส่ง hexose การทำงานที่มีความจำเพาะพื้นผิวต่ำ ในสอดคล้องกับผลการวิจัยเหล่านี้ hexose ขนส่งจำนวนมาก (AtSTP1, AtSTP2, AtSTP4 และ AtSTP6) มีความมุ่งมั่นในการขนส่งในวงกว้างสเปกตรัมของพื้นผิวโดยการแสดงออกโมโนแซ็กคาไรด์heterologous [43-46] .Although ลำดับกรดอะมิโนทอพอโลยีและรูปแบบของการCsHT2 เป็นอย่างมาก คล้ายคลึงกันอื่น ๆ ที่ระบุก่อนหน้านี้ขนส่งhexose ในพืช (รูป. 2 เสริมรูป. 1), CsHT2 ไม่ได้ช่วยการเจริญเติบโตของยีสต์กับชนิดของสื่อ hexose ใด ๆ(รูป. 2A) อัตราการดูดซึม hexose อาจได้รับไม่เพียงพอที่จะรองรับการเจริญเติบโตของยีสต์หรือพับโปรตีนที่ไม่ถูกต้องอาจจะขัดขวางกิจกรรมการทำงานของCsHT2 ในยีสต์ แต่ไปได้เหล่านี้ไม่ได้รับการตรวจสอบ มีรายงานจากการขนส่งหลาย hexose มีจากพืชที่แตกต่างกันซึ่งไม่ได้แสดงกิจกรรมการขนส่งในยีสต์รวมทั้งOsMST1 [47], LeHT3 [48] และ VvHT3 [29] สาเหตุยังคงคลุมเครือเป็นแสดงออก heterologous ระบบที่ไม่แน่นอน สองเหตุผลที่เป็นไปได้สำหรับการสูญเสียของการทำงานในยีสต์ที่มีเยื่อหุ้มไม่ถูกต้องกำหนดเป้าหมายและต้องของการปรับเปลี่ยนการโพสต์แปลว่าเป็นกิจกรรมในยีสต์[29,49]. 4.2 การแสดงออกของ CsHT3 ที่ได้รับการเชื่อมต่อกับอ่างล้างมือการแข่งขันและการจมความแข็งแรงของอวัยวะอ่างล้างจานจะพึ่งพาการนำเข้าน้ำตาลเพื่อรองรับการเติบโตและการทำงานของการเผาผลาญอาหารปกติและอวัยวะพืชจะทำหน้าที่เป็นอ่างล้างมือในบางช่วงขั้นตอนของการพัฒนาโรงงาน จมความแข็งแรงซึ่งเป็นความสามารถของอวัยวะที่จะนำเข้าอ่างดูดซึมมักจะตัดสินใจจัดลำดับความสำคัญของการดูดซึมแบ่ง[3] การศึกษาหลายแห่งได้แสดงให้เห็นว่าส่วนใหญ่ขนส่ง hexose จะแสดงอย่างสูงในอ่างอวัยวะที่พวกเขาจะอำนวยความสะดวกในการเข้าซื้อกิจการthoughtto ของน้ำตาลถอดเข้าapoplast [การ 40,50-52]. ในการศึกษาปัจจุบันเราพบว่ารูปแบบการแสดงออกที่น่าสนใจของ CsHT3 ในการพัฒนา ใบรากและช่อดอกโดยการตรวจสอบกิจกรรมนักข่าวGUS ใน Arabidopsis เปลี่ยนกับCsHT3: โปรโมเตอร์ GUS ในขั้นต้นกล้าก่อการ CsHT3 แข็งแกร่งกิจกรรมอาจจะมีการตั้งข้อสังเกตในใบการขยาย; แต่ GUS กิจกรรมหายไปในใบ (รวมทั้งใบดอกกุหลาบและ cauline ใบ) และกิจกรรมสูงปรากฏบนช่อดอกหลังจากที่เข้ามาเจริญเติบโตสืบพันธุ์(รูปที่. 4) รูปแบบการแสดงออกของ CsHT3 ในรากยังมีการเปลี่ยนแปลงในระหว่างการพัฒนารากซึ่งเป็นครั้งแรกที่แสดงส่วนใหญ่ในstele ofthe รากหลักและหันไปทางเว็บไซต์ของการก่อรากด้านข้างปลายรากและรากผมในระหว่างพืชเจริญเติบโต(รูปที่. 4) โดยเฉพาะอย่างยิ่งสถานที่ในการแสดงออก CsHT3 ย้ายไปดอกจากความอัปยศเมื่อเสร็จสิ้นการผสมเกสรและการปฏิสนธิ(มะเดื่อ. 4 และ 5) ที่เรารู้ว่าความพร้อมของโทรศัพท์มือถือดูดซึมไปที่อ่างล้างจานโดยเฉพาะอาจจะถูกกำหนดโดยการแข่งขันในหมู่อวัยวะอ่างล้างจานและลำดับความสำคัญของการแบ่งมีความสอดคล้องในขั้นตอนของการพัฒนาแต่ละโรงงาน[3]

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

4 . การอภิปราย
4.1 . เฮกโซสขนส่งในแตงกวาผลไม้
เฮกโซสขนส่งได้รับการรายงานเป็นครอบครัว multigene
ในพืชสูงและบริการอย่างกว้างขวางในเนื้อเยื่อพืชที่แตกต่างกัน
ทุกคนให้ระเบียบที่แตกต่างกันและการดูดเซลล์เฉพาะ
โมโนแซ็กคาไรด์ [ 39,40 ] แบบจำลองพืช Arabidopsis ได้
53 โมโนแซ็กคาไรด์ Transporter ( เหมือน ) ยีนและยีนเหล่านี้สามารถ
ถูกแบ่งออกเป็นเจ็ดครอบครัวย่อย ซึ่งแตกต่างกันตาม
[ 41 ] ในการศึกษานี้ ลักษณะการทำงานของโคลนและ
3 cdnas การเข้ารหัสซึ่งลำเลียงเฮกโซสโปรตีน
จากแตงกวา รายงาน การวิเคราะห์ phylogenetic แสดงว่า
เหล่านี้ cdnas เขตเป็น csht2 csht3 , และ csht4 แบ่งปันลำดับกรดอะมิโน ตนกับครอบครัวของโมโนแซคคาไรด์
STP ซบขนส่งใน Arabidopsis [ 41 ] และ HTS จากพืชชนิดอื่น
( รูปที่ 1 ) ขนส่งใน STP ย่อยครอบครัวที่ได้รับลักษณะเป็นเยื่อที่ใช้งานของขนส่งง่าย

hexoses ใน symport กับโปรตอนกลับมาลงของพวกเขาออกลาด
[ 41 ] .
ลักษณะการทำงานของ csht2 csht3 , และ csht4 โดยการแสดงออกในการขนส่งด้วยตัวเอง

สายพันธุ์ยีสต์ที่มีเฮกโซสeby.vw4000 พบว่า csht4 สามารถเรียกคืนการเจริญเติบโตของยีสต์ในการค้าเสรีระหว่างเท่านั้น
hexoses ต่างๆ ( รูปที่ 2A ) นี้หมายถึง
csht4 เป็น galactose ที่สองเฉพาะเฮกโซส Transporter จะ
ที่พบในพืช ( พร้อมกับ atstp14 ใน Arabidopsis ) [ 42 ] การแสดงออกของ csht3
ยีสต์พบว่าช่วยการเจริญเติบโตในกลูโคสและกาแล็กโทสแมน
( รูปที่ 2A ) , แสดงให้เห็นว่า csht3 เป็น
ใช้งานได้กับวัสดุลำเลียงเฮกโซสความจำต่ำ ใน
ตามผลการวิจัยเหล่านี้ , ขนส่งเฮกโซส ( atstp1
atstp2 , หลาย , และ atstp4 atstp6 ) ได้รับการพิจารณาเพื่อการขนส่งสเปกตรัมกว้างของแผ่นฟิล์มชนิดโมโนแซ็กคาไรด์

[ การแสดงออก ] 43 – 46 แม้ว่าลำดับกรดอะมิโนและรูปแบบของโทโปโลยี
csht2 มีความคล้ายคลึงกับระบุก่อนหน้านี้
อื่น ๆเฮกโซสขนส่งในพืช ( รูปที่ 2 เสริม รูปที่ 1 ) ,
csht2 ไม่ได้ช่วยการเจริญเติบโตของยีสต์บนสื่อชนิดใด
เฮกโซส ( รูปที่ 2A ) เฮกโซสการดูดซึมราคาอาจจะไม่เพียงพอที่จะสนับสนุนการเจริญเติบโตของยีสต์ หรือไม่ถูกต้อง

พับโปรตีนอาจขัดขวางกิจกรรมการทํางานของ csht2 ในยีสต์ แต่ความเป็นไปได้เหล่านี้
ไม่ได้ถูกสอบสวน มีรายงานหลายตัว
เฮกโซส