Glycolate Metabolism and Excretion by Chlamydomonas reinhardtii’

توضیحات

ABSTRACT

The flux of glycolate through the C2 pathway in Chlamydomonas reinhardtii was estimated after inhibition of the pathway with aminooxyacetate (AOA) or aminoacetonitrile (AAN) by measurement of the accumulation of glycolate and glycine. Cells grown photoautotrophically in air excreted little glycolate except in the  presence of 2 mm AOA when they excreted 5 micromoles glycolate per hour per milligram clorophyll. Cells grown on high CO2 (1-5%) when transferred to air produced three times as much glycolate, with half of the glycolate metabolized and half excreted. The lower amount of glycolate produced by the air-grown cells reflects the presence of a CO2 concentrating mechanism which raises the internal CO2 level and decreases the ribulose-1,5-bisP oxygenase reaction for glycolate production. Despite the presence of the CO2  concentrating mechanism, there was still a significant amount of glycolate produced and metabolized by air-grown Chlamydomonas. The capacity of these cells to metabolize between 5 and 10 micromoles of glycolate per hour per milligram chlorophyll was confirmed by measuring the biphasic uptake of added labeled  glycolate. The initial rapid (<10 seconds) phase represented uptake of glycolate; the slow phase represented the metabolism of glycolate. The rates of glycolate metabolism were in agreement with those determined using the C2-cycle inhibitors during CO2 fixation.  the oxidative photosynthetic carbon cycle (C2 cycle) may be different or absent in this alga (12, 20). When Chlamydomonas cells are grown with limiting CO2 for at least 3 h they induce a CO2 concentrating system (1, 3), which includes one or more isozymes of carbonic anhydrase.

INTRODUCTION

  Chiamydomonas reinhardtii exhibits a higher affinity for Ci3 when grown phototrophically with air levels  ofCO2 (0.03-0.04%) than when grown with air supplemented with 1 to 5% CO2 (3). In addition, the air- grown algal cells, like C4 plants, appear to lack photorespiration, in that they have a low CO2 compensation point (<1 ALM C02) and there is no significant 02 inhibition of net CO2 fixation (13, 20, 24). Air-adapted Chlamydomonas normally do not excrete glycolate into the media (19, 27), in contrast to the high rates of glycolate excretion by cells grown in the presence of high levels of CO2 and then exposed to low CO2 conditions. Both cell types have only small pools of glycine and serine even when illuminated under  photorespiratory conditions (low CO2 and/or high 02).

چکیده

شار گلیکولات از طریق مسیر C2 در Chlamydomonas reinhardtii پس از مهار مسیر با aminooxyacetate (AOA) یا aminoacetonitrile (AAN) با اندازه گیری انباشت گلیکولات و گلیسین تخمین زده شد. سلولها به صورت اتوفروفی در هوای کمتری از گلیکولات دفع می شوند، به جز در صورت وجود AOA 2 میلیمتر وقتی 5 میکرومول گلیکولات در ساعت در هر میلی گرم کلروفییل دفع می شود. سلول های تولید شده در CO2 بالا (1-5٪) هنگام انتقال به هوا تولید شده سه برابر گلیکولات، با نیمی از گلیکولات متابولیزه و نیم دفع می شود. مقدار پایین تر گلیکولات تولید شده توسط سلول های هوا رشد یافته نشان دهنده حضور یک مکانیسم غلظت CO2 است که سطح CO2 داخلی را افزایش می دهد و واکنش اکسیژناز ریوبولوز-1،5-bisP را برای تولید گلیکولات کاهش می دهد. با وجود وجود مکانیزم کنسانتره CO2، هنوز هم مقدار قابل توجهی از گلیکولات تولید شده و متابولیزه شده توسط کلامیدوموناس هوا رشد می کند. ظرفیت این سلول ها برای متابولیسم بین 5 تا 10 میکرومول از گلیکولات در ساعت در هر میلی گرم کلروفیل با اندازه گیری جذب دوگانه از گلیکولات برچسب افزوده اضافه شد. فاز سریع (<10 ثانیه) جذب گلیکولات را نشان می دهد؛ فاز آهسته متابولیسم گلیکولات را نشان داد. میزان متابولیسم گلیکولات در مقایسه با آنهایی که با استفاده از بازدارنده های چرخه C2 تعیین شده بودند، در طی تثبیت CO2 محاسبه شد. چرخه کربن فتوسنتزی اکسیداتیو (چرخه C2) ممکن است در این جلبک متفاوت باشد (12، 20). هنگامی که سلولهای کلامیدیموناس با محدود کردن CO2 به مدت حداقل 3 ساعت افزایش می یابند، یک سیستم تمرکز CO2 (1، 3) ایجاد می کنند که شامل یک یا چند ایزومیت کربن انیدراز است.

مقدمه

Chiamydomonas reinhardtii در مقایسه با رشد هوا با 1 تا 5 درصد CO2 (3)، با افزایش دمای هوا CO 2 (0.03-0.04٪)، افزایش بیشتری نسبت به Ci3 دارد. علاوه بر این، سلول های گیاهی آلوده به هوا که مانند گیاهان C4 به نظر می رسد فاقد فتوتراپی هستند، به این دلیل که آنها دارای نقطه ضعف CO 2 (<1 ALM C02) هستند و هیچ مهاری برای جلوگیری از تثبیت CO2 خالص وجود ندارد (13، 20، 24) کلاامیدیمونها با اقتباس از هوا، به طور معمول، گلیکولات را به محیط کشت (19، 27)، در مقایسه با میزان بالای دفع گلایکولات توسط سلول های رشد شده در حضور سطوح بالای CO2 و سپس در معرض شرایط کم CO2 قرار نمی دهند. هر دو نوع سلول تنها استخر های کوچکی از گلیسین و سریین را حتی در شرایط نور فرسایش دهنده (کم CO2 و / یا 02 بالا) روشن می کنند.

Year: 2006

Publisher : IEEE

By : JAMES V. MORONEY , BARBARA J. WILSON, AND N. E. TOLBERT

File Information: English Language/ 6 Page / size: 1.20 KB

Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart

Download tutorial

سال : 1395

ناشر : IEEE

کاری از : جیمز وارون مورونی، باربارا جی. ویلسون و ناصرالدین طلبرت

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 6 صفحه / حجم : KB 1.20

فقط اعضای سایت پس از ثبت نام و اضافه کردن به سبد خرید می توانند دانلود رایگان کنند.خوشحال می شویم به ما پبیوندید

آموزش دانلود