To understand better the significan

To understand better the significance of tissue-specific expression patterns, the Frommer lab has used promoter–GUS fusion analysis to investigate the function of AAP1 and AAP2 in seed development [20]. Prior experiments showed that AAP1 and AAP2 are highly expressed in flowers and siliques, and their expression is associated with the vascular system in cotyledons [9] and [21]. Hirner et al. [20] showed that the expression of both AAP1 and AAP2 are developmentally regulated and greatly induced at the heart stage of embryogenesis. The promoter–GUS analyses showed that AAP1 was expressed in the developing endosperm and cotyledon, whereas AAP2 was restricted to the vascular strand of siliques. Based on the timing and localization of its expression pattern, AAP1 was proposed to function in transporting amino acids into the developing endosperm and embryo, whereas AAP2 is particularly abundant in the vascular tissue of the stem and silique, suggesting a role in amino acid retrieval [20].

Environmental regulation of amino acid transport activity and gene expression also plays an important role in differentiating the function of these essential transport proteins. For example, although ProT1 and ProT2 are widely expressed proline-specific amino acid transporters in Arabidopsis, they respond differentially to changes in water and salt stress [16]. ProT2 expression was strongly induced under stress conditions whereas ProT1 expression was relatively unchanged and several AAPs were repressed. Increased proline transport capacity is consistent with the role proline plays as a compatible solute under water stress conditions. In addition to this environmental response, the expression of the tomato LeProT1 orthologue is restricted to the pollen and it appears to play a role in pollen maturation and germination. Significantly, 70% of the amino nitrogen in tomato pollen is proline, suggesting it plays an initial role as a compatible solute and later as energy source for tube elongation [22]. A pollen-specific amino acid transporter has also been identified in Nicotiana sylvestris [23].

Recent studies have shown that many important aspects of carbon and nitrogen metabolism are regulated by dynamic changes in C/N ratios where decreases in C or N resources up-regulate genes involved in their acquisition while abundance of these resources induces genes associated with use and storage [24], [25] and [26]. Nitrogen assimilation in Arabidopsis, for example, is regulated by changes in metabolic status. Light and sugars, which both increase C/N balance, up-regulate the expression of genes involved in ammonia assimilation into glutamine and glutamate by chloroplastic GS (GLU1) and Fd-GOGAT (GLN2), while they repress AS (ASN1) and GDH expression [25]. In dark-adapted plants, however, carbon skeletons are less abundant (low C/N balance) and ASN1 gene expression is induced and there is a concomitant increase in asparagine levels observed in the phloem exudate [24]. Amino acid transporter gene expression also appears to be linked to the metabolic status of the plant C/N balance.

AAP1 (also known as NAT2) gene expression is regulated by light and carbon status. AAP1 transcript abundance in leaf tissue increases within 6 h in dark-adapted plants exposed to light. Likewise, dark-adapted plants fed sucrose as an exogenous carbon source also increase message abundance [38]. Since both treatments increase sugar content, it is not possible to differentiate between a direct light signal versus indirect changes mediated by positive changes in the C/N ratio.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เข้าใจความสำคัญของรูปแบบนิพจน์เฉพาะเนื้อเยื่อดีกว่า ห้องปฏิบัติการสะอาดมีใช้โปรโมเตอร์ – GUS ฟิวชั่นวิเคราะห์เพื่อตรวจสอบการทำงานของ AAP1 และ AAP2 ในการพัฒนาเมล็ดพันธุ์ [20] ก่อนการทดลองแสดงให้เห็นว่า AAP1 และ AAP2 สูงแสดงในดอกไม้และ siliques และนิพจน์ที่เกี่ยวข้องกับระบบหลอดเลือดใน cotyledons [9] และ [21] Hirner et al. [20] แสดงให้เห็นว่า การแสดงออกของ AAP1 และ AAP2 ควบคุมพัฒนา และเกิดมากในขั้นตอนใจกลางของการเกิดเอ็มบริโอ วิเคราะห์โปรโมเตอร์ – GUS พบว่า AAP1 ได้แสดงออกในเอนโดสเปิร์มและเลี้ยง พัฒนาในขณะที่ AAP2 ถูกจำกัดดาวหลอดเลือดของ siliques AAP1 ตามระยะเวลาและการแปลรูปแบบนิพจน์ ถูกเสนองานในการขนส่งกรดอะมิโนในเอนโดสเปิร์มและตัวอ่อน พัฒนา โดย AAP2 เป็นมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเนื้อเยื่อของหลอดเลือดของลำต้นและ silique แนะนำที่มีบทบาทในการดึงกรดอะมิโน [20]กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมของกิจกรรมการขนส่งกรดอะมิโนและยีนยังเล่นบทบาทสำคัญในการทำงานของโปรตีนขนส่งสิ่งเหล่านี้แตกต่าง ตัว ถึงแม้ว่า ProT1 และ ProT2 การขนส่งกรดอะมิโนเฉพาะ proline แสดงกันอย่างแพร่หลายใน Arabidopsis พวกเขาตอบสนองแตกต่างกันการเปลี่ยนแปลงในน้ำและความเครียดเกลือ [16] ProT2 นิพจน์ถูกขอเกิดภายใต้สภาวะความเครียดใน ขณะที่นิพจน์ ProT1 ถูกเปลี่ยนแปลงค่อนข้างหลาย AAPs ถูกอัดอั้น ความจุเพิ่มขึ้นเป็นขนส่งเป็นสอดคล้องกับเล่นเป็นบทบาทละลายเข้ากันได้ภายใต้สภาวะความเครียดของน้ำ นอกจากนี้ตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม การแสดงออกของ orthologue LeProT1 มะเขือเทศถูกจำกัดให้เกสร และปรากฏบทบาทในการงอกและการเจริญเติบโตของละอองเกสร อย่างมีนัยสำคัญ 70% ของไนโตรเจนกรดอะมิโนในมะเขือเทศเกสรเป็น proline แนะนำมันมีบทบาทเริ่มต้นเป็นรองรับตัวถูกละลาย และภายหลังเป็นแหล่งพลังงานสำหรับหลอดยืด [22] ยังพบกรดอะมิโนเฉพาะเกสรผู้ขนส่งในอิน Nicotiana [23]การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่า สำคัญมากของการเผาผลาญคาร์บอนและไนโตรเจนที่ถูกควบคุม โดยการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกในอัตราส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจนที่ลดลงในทรัพยากร C หรือ N ขึ้นควบคุมยีนที่เกี่ยวข้องในการซื้อของพวกเขาในขณะที่ความอุดมสมบูรณ์ของทรัพยากรเหล่านี้ก่อให้เกิดยีนที่เกี่ยวข้องกับการใช้และจัดเก็บ [24], [25] [26] และ การดูดซึมไนโตรเจนใน Arabidopsis เช่น จะควบคุม โดยการเปลี่ยนแปลงในสถานะของการเผาผลาญ แสงและน้ำตาล ซึ่งทั้งสองเพิ่มสมดุลส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจน ขึ้นควบคุมการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องในการดูดซึมแอมโมเนียกลูตาและกลูตาเมต โดย GS chloroplastic (GLU1) และ Fd-GOGAT (GLN2), ในขณะที่พวกเขาปราบปรามเป็น (ASN1) และสำหรับนิพจน์ [25] ในพืช dark-adapted อย่างไรก็ตาม โครงกระดูกคาร์บอนอยู่น้อยมาก (ต่ำส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจนสมดุล) และ ASN1 ยีนจะเกิด และมีการเพิ่มขึ้นมั่นใจในระดับ asparagine สังเกตใน exudate ใยเปลือกไม้ [24] แสดงออกของยีนการขนส่งกรดอะมิโนจะปรากฏจะเชื่อมโยงกับสถานะการเผาผลาญอาหารของพืชส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจนดุลด้วยแสดงออกของยีน AAP1 (เรียกเป็น NAT2) ถูกควบคุม โดยสถานะแสงและคาร์บอน AAP1 บันทึกมากมายในเนื้อเยื่อใบเพิ่มขึ้นภายใน 6 ชม.ใน dark-adapted พืชให้โดนแสง ทำนองเดียวกัน dark-adapted พืชเลี้ยงซูโครสเป็นแหล่งคาร์บอนภายนอกยังเพิ่มข้อความอุดมสมบูรณ์ [38] เนื่องจากทั้งสองรักษาเพิ่มปริมาณน้ำตาล จะไม่สามารถแยกความแตกต่างระหว่างสัญญาณไฟตรงกับการเปลี่ยนแปลงทางอ้อมการไกล่เกลี่ย โดยการเปลี่ยนแปลงในเชิงบวกในอัตราส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เพื่อทำความเข้าใจความสำคัญของเนื้อเยื่อเฉพาะรูปแบบการแสดงออกที่ห้องปฏิบัติการ Frommer ได้ใช้การวิเคราะห์โปรโมเตอร์ GUS ฟิวชั่นที่จะตรวจสอบการทำงานของ AAP1 และ AAP2 ในการพัฒนาเมล็ดพันธุ์ [20] การทดลองแสดงให้เห็นว่าก่อนที่ AAP1 และ AAP2 จะแสดงอย่างสูงในดอกไม้และ siliques และการแสดงออกของพวกเขามีความเกี่ยวข้องกับระบบหลอดเลือดในใบเลี้ยง [9] และ [21] Hirner et al, [20] แสดงให้เห็นว่าการแสดงออกของทั้ง AAP1 และ AAP2 ที่มีการควบคุมการพัฒนาและเหนี่ยวนำให้เกิดในขั้นตอนการเต้นของหัวใจของเอมบริโออย่างมาก โปรโมเตอร์-GUS การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่า AAP1 ถูกแสดงออกในการพัฒนาและ endosperm ใบเลี้ยงขณะ AAP2 ถูก จำกัด ให้สาระของหลอดเลือด siliques ขึ้นอยู่กับระยะเวลาและการแปลของรูปแบบการแสดงออกของ AAP1 ถูกเสนอในการทำงานในการขนส่งกรดอะมิโนเข้าสู่ endosperm พัฒนาและตัวอ่อนในขณะ AAP2 อยู่มากมายโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเนื้อเยื่อหลอดเลือดของลำต้นและ Silique บอกบทบาทในการอะมิโนดึงกรด [A 20].

กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมของกิจกรรมการขนส่งกรดอะมิโนและการแสดงออกของยีนยังมีบทบาทสำคัญในการสร้างความแตกต่างเหล่านี้การทำงานของโปรตีนขนส่งที่สำคัญ ตัวอย่างเช่นแม้ว่า ProT1 และ ProT2 จะแสดงกันอย่างแพร่หลายโพรลีนเฉพาะการขนส่งกรดอะมิโนใน Arabidopsis พวกเขาตอบสนองที่แตกต่างกันกับการเปลี่ยนแปลงในการขาดน้ำและเกลือ [16] การแสดงออก ProT2 ถูกชักนำอย่างยิ่งภายใต้สภาวะความเครียดในขณะที่การแสดงออก ProT1 ก็ค่อนข้างคงที่และอีกหลาย AAPS ถูกอัดอั้น เพิ่มความจุขนส่งโพรลีนมีความสอดคล้องกับบทบาทโพรลีนเป็นตัวละลายเข้ากันได้ภายใต้เงื่อนไขที่ขาดน้ำ นอกจากนี้ในการตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมนี้แสดงออกของ orthologue มะเขือเทศ LeProT1 ถูก จำกัด ละอองเกสรดอกไม้และดูเหมือนว่ามันจะมีบทบาทสำคัญในการเจริญเติบโตและการงอกของละอองเกสรดอกไม้ อย่างมีนัยสำคัญ 70% ของไนโตรเจนอะมิโนในเกสรมะเขือเทศเป็นโพรลีนบอกว่ามันมีบทบาทเริ่มต้นเป็นตัวละลายเข้ากันได้และต่อมาเป็นแหล่งพลังงานสำหรับหลอดยืดตัว [22] เกสรเฉพาะลำเลียงกรดอะมิโนนอกจากนี้ยังมีการระบุใน Nicotiana sylvestris [23].

การศึกษาล่าสุดได้แสดงให้เห็นว่าแง่มุมที่สำคัญมากของคาร์บอนและการเผาผลาญไนโตรเจนถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกในอัตราส่วน C / N ที่ลดลงใน C หรือไม่มีทรัพยากรขึ้น ควบคุมยีนที่เกี่ยวข้องในการซื้อกิจการของพวกเขาในขณะที่ความอุดมสมบูรณ์ของทรัพยากรเหล่านี้ก่อให้เกิดยีนที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานและการเก็บรักษา [24] [25] และ [26] การดูดซึมไนโตรเจนใน Arabidopsis ตัวอย่างเช่นจะถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนแปลงในสถานะการเผาผลาญอาหาร แสงและน้ำตาลซึ่งเพิ่มขึ้นทั้ง C / N สมดุลขึ้นควบคุมการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับแอมโมเนียดูดซึมเข้าไปในกลูตาและกลูตาเมตโดย GS chloroplastic (GLU1) และ FD-GOGAT (GLN2) ในขณะที่พวกเขาระงับ AS (ASN1) และ GDH การแสดงออก [25] ในพืชดัดแปลงเข้ม แต่โครงกระดูกที่มีความอุดมสมบูรณ์คาร์บอนน้อยกว่า (ต่ำ C / สมดุล N) และการแสดงออกของยีน ASN1 จะถูกเหนี่ยวนำและมีการเพิ่มขึ้นไปด้วยกันในระดับ asparagine พบว่าในสารหลั่งใยเปลือกไม้ [24] กรดอะมิโนแสดงออก transporter ยีนก็ดูเหมือนว่าจะเชื่อมโยงกับสถานะการเผาผลาญอาหารของพืช C / N สมดุล.

AAP1 (หรือเรียกว่า NAT2) การแสดงออกของยีนจะถูกควบคุมโดยแสงและคาร์บอนสถานะ AAP1 หลักฐานมากมายในการเพิ่มขึ้นของเนื้อเยื่อใบภายใน 6 ชั่วโมงในพืชเข้มดัดแปลงสัมผัสกับแสง ในทำนองเดียวกันพืชเข้มดัดแปลงเลี้ยงซูโครสเป็นแหล่งคาร์บอนภายนอกยังเพิ่มข้อความอุดมสมบูรณ์ [38] เนื่องจากทั้งสองรักษาเพิ่มปริมาณน้ำตาลก็ไม่ได้เป็นไปได้ที่จะแยกความแตกต่างระหว่างสัญญาณแสงโดยตรงกับการเปลี่ยนแปลงทางอ้อมไกล่เกลี่ยโดยการเปลี่ยนแปลงในเชิงบวกใน C / N อัตราส่วน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เพื่อเข้าใจความสำคัญของ tissue-specific การแสดงออกรูปแบบ , frommer Lab ได้ใช้โปรโมเตอร์–กัสฟิวชั่นการวิเคราะห์เพื่อศึกษาฟังก์ชันและการพัฒนาของเมล็ดพันธุ์ใน aap1 aap2 [ 20 ] จากการทดลองพบว่า aap1 aap2 ก่อนและขอแสดงในดอกไม้และ siliques และการแสดงออกของพวกเขาที่เกี่ยวข้องกับระบบหลอดเลือดในการแสดงออก [ 9 ] และ [ 21 ] hirner et al . [ 20 ] พบว่า การแสดงออกของทั้งคู่ และเป็น aap1 aap2 ได้รับการควบคุมและช่วยกระตุ้นหัวใจระยะเอ็มบริโอ . โปรโมเตอร์ – กัส วิเคราะห์พบว่า aap1 ถูกแสดงในการพัฒนา endosperm และใบเลี้ยง ส่วน aap2 ถูก จำกัด การเส้นหลอดเลือดของ siliques . ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาและการจำกัดการแสดงออกของมัน aap1 เสนอฟังก์ชันในการลำเลียงกรดอะมิโนเข้าสู่การพัฒนา endosperm และตัวอ่อน ในขณะที่ aap2 อยู่มากมายโดยเฉพาะอย่างยิ่งหลอดเลือดและเนื้อเยื่อของลำต้น ซิลิกแนะนำบทบาทในการดึงกรดอะมิโน [ 20 ]ระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมของกรดอะมิโนการขนส่งกิจกรรมและการแสดงออกของยีนก็มีบทบาทสำคัญในการสร้างความแตกต่างของฟังก์ชันเหล่านี้สรุปการขนส่งโปรตีน ตัวอย่างเช่นแม้ว่า prot1 prot2 อย่างกว้างขวางและแสดงโพรลีน โดยเฉพาะกรดอะมิโนตัวใน Arabidopsis พวกเขาตอบสนองต่างกัน การเปลี่ยนแปลงในน้ำ และความเครียดจากเกลือ [ 16 ] การแสดงออก prot2 ถูกขอเกิดภายใต้สภาวะความเครียดในขณะที่การแสดงออก prot1 ค่อนข้างไม่เปลี่ยนแปลง และอีกหลาย aaps ถูกกดดัน เพิ่มการรองรับการขนส่งที่สอดคล้อง กับบทบาทการเล่นเข้ากันได้สูงภายใต้สภาวะเครียดน้ำ นอกจากการตอบสนองสิ่งแวดล้อมนี้ สีหน้าของมะเขือเทศ leprot1 orthologue ถูกจำกัดเกสรและจะปรากฏบทบาทในการเจริญเติบโตและละอองเกสรงอก ส่วน 70% ของไนโตรเจนในเกสรมะเขือเทศกรดอะมิโนโพรลีนได้แนะนำบทบาทการเริ่มต้นเป็นสารละลายที่เข้ากันได้ และต่อมาเป็นแหล่งพลังงานสำหรับท่อความยาว [ 22 ] เป็นเกสรเฉพาะกรดอะมิโนขนส่งยังได้รับการระบุในขนะ sylvestris [ 23 ]การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าหลายแง่มุมสำคัญของคาร์บอนและการเผาผลาญไนโตรเจนจะถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกในอัตราส่วนที่ลดลงใน C หรือ N ทรัพยากรขึ้นควบคุมยีนที่เกี่ยวข้องในกิจการของพวกเขา ในขณะที่ ความอุดมสมบูรณ์ของทรัพยากรเหล่านี้ก่อให้เกิดยีนที่เกี่ยวข้องกับการใช้ประโยชน์และกระเป๋า [ 24 ] , [ 25 ] และ [ 26 ] ไนโตรเจนดูดซึมใน Arabidopsis , ตัวอย่างเช่น , จะถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนแปลงในสถานะของการเผาผลาญ แสง และ น้ำตาล ซึ่งทั้งสองเพิ่ม C / N สมดุลขึ้นควบคุมการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับแอมโมเนียกลูตาเมต โดยกลูตาดูดซึมเข้าสู่และ chloroplastic GS ( glu1 ) และ FD gogat ( gln2 ) ในขณะที่พวกเขาปราบปราม ( ASN1 ) และ GDH การแสดงออก [ 25 ] ในที่มืดดัดแปลงพืช อย่างไรก็ตาม โครงกระดูกคาร์บอนมีชุกชุมน้อยน้อย ( C / N สมดุล ) และการแสดงออกของยีน ASN1 มีเกิดและมีการเพิ่มขึ้นในระดับต่ำในผู้ป่วยที่เกิดจาก asparagine ถึงไหนถึงกัน [ 24 ] กรดอะมิโนขนส่งยีน ยังดูเหมือนจะเชื่อมโยงกับสถานะการเผาผลาญอาหารของพืช C / N ที่สมดุลaap1 ( ยังเป็นที่รู้จัก nat2 ) การแสดงออกของยีนที่ถูกควบคุมโดยแสงและคาร์บอนสถานะ สำเนาใบ aap1 ความอุดมสมบูรณ์ในเนื้อเยื่อเพิ่มขึ้นภายใน 6 ชั่วโมงในที่มืดดัดแปลงพืชสัมผัสกับแสง อนึ่ง สีเข้มเหมาะซูโครสเป็นแหล่งคาร์บอนในพืชที่ได้รับจากภายนอก ยังเพิ่มข้อความอุดมสมบูรณ์ [ 38 ] ตั้งแต่การรักษาเพิ่มปริมาณน้ำตาล , มันเป็นไปไม่ได้ที่จะแยกความแตกต่างระหว่างสัญญาณการเปลี่ยนแปลงระดับแสงโดยตรงและทางอ้อม โดยการเปลี่ยนแปลงในเชิงบวกในอัตราส่วน .