Plant carotenoids are 40-carbon iso

Plant carotenoids are 40-carbon isoprenoids with polyene chains that may contain up to 15 conjugated double bonds. Because of their chemical properties carotenoids are essential components of all photosynthetic organisms. Xanthophylls, oxygenated forms of carotenes, are accessory pigments in the light-harvesting antennae of the chloroplasts, which are capable of transferring energy to the chlorophylls. They also quench triplet excited states in chlorophyll molecules by dissipating the excess excitation energy in a non-radiative manner, a process known as non-photochemical quenching (NPQ) (reviewed in 1. and 2.). This function is crucial to protect against chlorophyll bleaching in intense light. An additional important role of carotenoids in plants is to furnish flowers and fruits with distinct colors that are designed to attract animals. In chloroplasts, carotenoids play vital roles in photosynthesis and are indispensable, whereas in chromoplasts, they can be considered as secondary metabolites. Carotenoids in plants are also precursors for the synthesis of the hormone abscisic acid (ABA) 3. and 4..

Elucidation of the carotenoid biosynthesis pathway is a wonderful example of a successful interdisciplinary approach to studying plant biochemistry. The enzymes of this pathway exist in minute amounts and are very labile upon purifi-cation. These characteristics and the lack of genuine in vitro assays for any of the enzymes have hindered the usage of conventional biochemical investigation. Because the cloning of the genes for these enzymes could not rely on protein purification, molecular analysis required the use of various genetic methods. Cloning of the first genes took advantage of the fact that the pathway in plants is similar to that in cyanobacteria. Hence, the phytoene desaturase (Pds) gene was first isolated from mutants of Synechococcus sp. PCC7942 that were resistant to norflurazon, an inhibitor of PDS [5]. The gene was identified by its ability to confer herbicide resistance in the wild-type background. The cyanobacterial genes then served as molecular probes to isolate the plant orthologs. A similar methodology has been successfully used to clone the gene for lycopene β-cyclase [6].

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Carotenoids พืชมีคาร์บอน 40 isoprenoids กับโซ่พอลิอีนที่อาจประกอบด้วยถึง 15 กลวงสองพันธบัตร เนื่องจากคุณสมบัติของสารเคมี carotenoids เป็นส่วนประกอบสำคัญของชีวิตทั้งหมด photosynthetic Xanthophylls รูปแบบ oxygenated carotenes สีเสริมในเสาอากาศไฟเก็บเกี่ยวของ chloroplasts ซึ่งสามารถโอนย้ายพลังงานไป chlorophylls ได้ พวกเขาดับ triplet ตื่นเต้นอเมริกาในโมเลกุลของคลอโรฟิลล์ โดย dissipating พลังงานส่วนเกินในการกระตุ้นอย่างไม่ radiative กระบวนการที่เรียกว่า photochemical ไม่ชุบ (NPQ) (ทานใน 1. และ 2.) ฟังก์ชันนี้เป็นสิ่งสำคัญเพื่อป้องกันฟอกสีเข้มแสงคลอโรฟิลล์ มีบทบาทสำคัญเพิ่มเติมของ carotenoids ในพืชเพื่อ ให้ดอกไม้และผลไม้ มีสีทั้งหมดที่ถูกออกแบบมาเพื่อดึงดูดสัตว์ได้ ใน chloroplasts, carotenoids มีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์ด้วยแสง และขาดไม่ได้ ในขณะที่ chromoplasts พวกเขาสามารถพิจารณาเป็น metabolites ที่รอง Carotenoids ในพืชก็ precursors สำหรับสังเคราะห์กรดแอบไซซิกฮอร์โมน (ABA) 3 และ 4 ...Elucidation ทางเดินการสังเคราะห์ carotenoid เป็นตัวอย่างที่ดีของวิธีอาศัยการประสบความสำเร็จในการศึกษาพืชชีวเคมี เอนไซม์ของทางเดินนี้มีอยู่ในจำนวนนาที และมี labile มากเมื่อ purifi cation ลักษณะเหล่านี้และการขาดของแท้ assays เพาะเลี้ยงของเอนไซม์มีผู้ที่ขัดขวางการสอบสวนปกติชีวเคมี เนื่องจากของยีนสำหรับเอนไซม์เหล่านี้อาจต้องอาศัยการทำให้บริสุทธิ์ของโปรตีน การวิเคราะห์โมเลกุลต้องใช้วิธีการทางพันธุกรรมต่าง ๆ ของยีนแรกเอาประโยชน์จากความจริงที่ว่า ทางเดินในพืชจะคล้ายกับใน cyanobacteria ดังนั้น ยีน (Pds) desaturase phytoene ได้ก่อนแยกจากสายพันธุ์ของ sp. Synechococcus PCC7942 ที่ทนต่อการ norflurazon การผลของ PDS [5] ยีนถูกกำหนด โดยความสามารถในการต้านทานสารกำจัดวัชพืชในพื้นป่าชนิดประสาท ยีน cyanobacterial แล้วเสิร์ฟเป็นคลิปปากตะเข้โมเลกุลจะแยก orthologs โรงงาน ใช้วิธีเหมือนการโคลนยีนสำหรับ lycopene β-cyclase [6] เรียบร้อยแล้ว

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

carotenoids พืชมี isoprenoids 40 คาร์บอนด้วยโซ่ polyene ที่อาจมีถึง 15 พันธะคู่ผัน เพราะคุณสมบัติทางเคมีของพวกเขานอยด์เป็นส่วนประกอบที่จำเป็นของสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์ทั้งหมด xanthophylls รูปแบบออกซิเจนของแคโรทีนเป็นสารสีเสริมในเสาอากาศแสงการเก็บเกี่ยวของคลอโรพลาซึ่งมีความสามารถในการถ่ายโอนพลังงานเพื่อ chlorophylls พวกเขายังดับแฝดรัฐตื่นเต้นในโมเลกุลของคลอโรฟิลโดยสลายพลังงานกระตุ้นส่วนเกินในลักษณะที่ไม่แผ่รังสี, กระบวนการที่เรียกว่าดับที่ไม่ใช่แสง (NPQ) (สอบทานใน 1 และ 2) ฟังก์ชั่นนี้เป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการฟอกสีคลอโรฟิลในที่มีแสงที่รุนแรง บทบาทสำคัญที่เพิ่มขึ้นของนอยด์ในพืชคือการตกแต่งดอกไม้และผลไม้ที่มีสีที่แตกต่างที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อดึงดูดสัตว์ ในคลอโรพลา, carotenoids มีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์แสงและที่ขาดไม่ได้ในขณะที่ chromoplasts พวกเขาสามารถได้รับการพิจารณาเป็นสารทุติยภูมิ Carotenoids ในพืชนอกจากนี้ยังมีไม่ยุ่งสำหรับการสังเคราะห์ฮอร์โมนกรดแอบไซซิก (ABA) 3 และ 4 .. ชี้แจงของทางเดินสังเคราะห์ carotenoid เป็นตัวอย่างที่ยอดเยี่ยมของสหวิทยาการเพื่อการศึกษาที่ประสบความสำเร็จทางชีวเคมีพืช เอนไซม์ของทางเดินนี้มีอยู่ในจำนวนนาทีและมีความคงที่มากเมื่อ PURIFI ไอออนบวก ลักษณะเหล่านี้และการขาดของแท้ในการตรวจหลอดทดลองสำหรับการใด ๆ ของเอนไซม์ที่มีการขัดขวางการใช้งานของการตรวจสอบทางชีวเคมีทั่วไป เพราะโคลนยีนเอนไซม์เหล่านี้ไม่สามารถพึ่งพาการทำให้บริสุทธิ์โปรตีนวิเคราะห์โมเลกุลที่จำเป็นการใช้วิธีการทางพันธุกรรมต่างๆ การโคลนยีนแรกที่ใช้ประโยชน์จากความจริงที่ว่าทางเดินในพืชจะคล้ายกับว่าในไซยาโนแบคทีเรีย ดังนั้นไฟโตอี desaturase (Pds) ยีนที่แยกได้เป็นครั้งแรกจากการกลายพันธุ์ของ Synechococcus SP PCC7942 ที่มีความทนทานต่อการ norflurazon ยับยั้งของ PDS [5] ยีนที่ถูกระบุโดยความสามารถในการต้านทานสารกำจัดวัชพืชหารือในพื้นหลังชนิดป่า ยีนไซยาโนแบคทีเรียแล้วก็ทำหน้าที่เป็น probe โมเลกุลที่จะแยก orthologs พืช วิธีการที่คล้ายกันได้รับการใช้ประสบความสำเร็จในการโคลนยีนของไลโคปีนβ-cyclase [6]

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แคโรทีนอยด์พืช 40 คาร์บอนไอโซพรีน ด์กับกระสังโซ่ที่อาจประกอบด้วยถึง 15 และพันธะคู่ เพราะคุณสมบัติของสารเคมีที่เป็นส่วนประกอบสำคัญของสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสง carotenoids ทั้งหมด แซนโทฟิลล์ , ออกซิเจนในรูปแบบของเม็ดสีแคโรทีน เป็นอุปกรณ์เสริมในแง่การเก็บเกี่ยวของคลอโรพลาสต์หนวด ,ซึ่งมีความสามารถในการถ่ายทอดพลังงานไปยังคลอโรฟิลล์ . พวกเขายังดับสามตื่นเต้นสหรัฐอเมริกาคลอโรฟิลล์โมเลกุลโดยการสลายพลังงานส่วนเกินในลักษณะองค์กรแบบกระจาย , กระบวนการที่เรียกว่าไม่ดับ ( 2 npq ) ( สุดท้ายใน 1 2 . ) ฟังก์ชันนี้เป็นฟังก์ชันที่สำคัญเพื่อป้องกันการฟอกในแสงที่รุนแรง คลอโรฟิลล์อีกบทบาทที่สำคัญของแคโรทีนอยด์ในพืชคือการตกแต่งดอกไม้ และผลไม้ ที่มีสีที่แตกต่างกันที่ถูกออกแบบมาเพื่อดึงดูดสัตว์ ในคลอโรพลาสต์ , คาร์โรทีนอยด์เล่นบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์แสง และที่ขาดไม่ได้ ในขณะที่โครโมพลา พวกเขาถือได้ว่าเป็นสารทุติยภูมิแคโรทีนอยด์ในพืชยังมีสารตั้งต้นในการสังเคราะห์ฮอร์โมน abscisic acid ( ABA ) 3 . และ 4 . . . . . . .

คำชี้แจงของวิถีการสังเคราะห์แคโรทีนอยด์เป็นสิ่งมหัศจรรย์ ตัวอย่างของความสำเร็จแบบสหวิทยาการศึกษาชีวเคมีของพืช เอนไซม์ของวิถีนี้มีอยู่ในปริมาณนาทีและมีมากที่เมื่ออุไอออนบวกลักษณะเหล่านี้และการขาดของแท้ในหลอดทดลองใช้สำหรับการใด ๆของเอนไซม์ได้ขัดขวางการใช้วิธีมาตรฐานการตรวจสอบ เพราะการโคลนยีนสำหรับเอ็นไซม์เหล่านี้ไม่สามารถพึ่งพาการการวิเคราะห์โมเลกุลโปรตีน ต้องใช้วิธีการทางพันธุกรรมต่าง ๆการโคลนยีนแรกเอาประโยชน์จากความจริงที่ว่า ทางเดินในพืชจะคล้ายกับในไซยาโนแบคทีเรีย . ดังนั้น ไฟโทอีน desaturase ( PDS ) แยกได้ครั้งแรกจากการกลายพันธุ์ของยีนที่ต้านทานต่อซินโคคอคคัส sp . มนุษย์ norflurazon , ยับยั้งของ PDS [ 5 ] ยีนที่ถูกระบุโดยความสามารถในการต้านทานสารกำจัดวัชพืชของคนไทยในพื้นหลังยีนระบบยูแล้วทำหน้าที่เป็นโมเลกุลโพรบแยกพืช orthologs . วิธีการที่คล้ายกันมีการใช้ประสบความสําเร็จการโคลนยีนสำหรับไลโคปีนบีตา - ไซเคลส [ 6 ]