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El isotiocianato cíclico goitrina perjudica la nodulación, afecta los proteomas de los nódulos y libres, e induce la formación de derivados del ácido cafeico en cultivos bacterianos

Autores: Jeong, Seungwoo; Schütz, Vadim; Demir, Fatih; Preusche, Matthias; Huesgen, Pitter; Bigler, Laurent; Kovacic, Filip; Gutbrod, Katharina; Dörmann, Peter; Schulz, Margot

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Liberación
Glucosinolatos
Isotiocianatos
Proteomas
Goitrina
Simbiosis

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 6

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La liberación continua de glucosinolatos en el suelo por la exudación de raíces de Brassicaceae es un requisito previo para mantener niveles tóxicos de productos de descomposición como los isotiocianatos (ITCs). Los ITCs influyen en la diversidad de plantas y microorganismos en los ecosistemas, mientras que los hongos y Rhizobiaceae son particularmente dañados. Actualmente, los estudios que explican los mecanismos moleculares de los efectos negativos son limitados. Por lo tanto, investigamos los efectos tempranos del ITC cíclico goitrina en los proteomas del hospedador y simbióticos en los nódulos y de bacterias de vida libre. En los nódulos, muchas proteínas del hospedador tenían una mayor abundancia, entre ellas, peroxidasas y proteínas PR-10 relacionadas con la patogénesis que funcionan en la vía de señalización activada por ácido abscísico. En el microsimbionte, las proteínas transportadoras como un grupo prominente están aumentadas; algunas proteínas involucradas en la fijación de N disminuyeron. Los proteomas informan sobre la pérdida de supresión de inmunidad que resulta en la terminación de la simbiosis, lo que inicia la senescencia del nódulo. Las bacterias de vida libre están severamente dañadas, indicado, entre otros, por una disminución en las proteínas transportadoras, los candidatos asumidos para la formación del complejo proteico de goitrina, y alta proteólisis. La producción de ácido chicórico por las bacterias acompañantes es inhibitoria pero está conectada a la eliminación de goitrina, como lo confirma el análisis espectrométrico de masas (MS). En resumen, el proceso de nodulación se ve severamente afectado por la goitrina, causando disfunción del nódulo y desarrollo fallido del nódulo. Las condiciones de deficiencia de N conducen a hojas amarillentas y abscisión de hojas.

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