Pectins: structure, biosynthesis, and oligogalacturonide-related signaling

Ridley, Brent L.; O’Neill, Malcolm A.; Mohnen, Debra

doi:10.1016/s0031-9422(01)00113-3

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“…Além disso, OGAs obtidos de células ocasionaram alcalinização do meio de cultura (fi gura 4A) e redução na matéria fresca (fi gura 4B), não sendo observado, porém, aumento da mortalidade celular (fi gura 4C). Os oligogalacturonídeos (OGAs) são reconhecidos como eliciadores de respostas de defesa em vegetais (Ridley et al 2001) e também envolvidos em diversos processos de desenvolvimento e crescimento celular (Bellincampi et al 1996, Ridley et al 2001. A diferença no efeito indutor de OGAs derivados de folhas e de suspensões celulares de R. jasminoides poderia estar relacionada à presença de fragmentos de tamanhos diversos de OGAs, principalmente com grau de polimerização muito pequeno e que seriam responsáveis pelo bloqueio de síntese de compostos antifúngicos ao se ligarem a sítios específi cos, responsáveis por dispararem respostas de defesa.…”

Section: Resultsunclassified

Substâncias antifúngicas constitutivas e induzidas em folhas e suspensões celulares de Rudgea jasminoides (Cham.) Müll. Arg. (Rubiaceae)

2009

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-(Constitutive and induced antifungal compounds in leaves and cell suspension cultures of Rudgea jasminoides (Cham.) Müll. Arg. (Rubiaceae)). Rudgea jasminoides (Cham.) Müll. Arg. is a woody Rubiaceae species from tropical forest that synthesized antifungal secondary metabolites when challenged by fungi. Members of the Rubiaceae are among the few plants that are easily taken into cell cultures to produce substantial amounts of secondary products that surpass those of the whole plant. In this work we analyzed the presence of constitutive and induced antifungal compounds produced by leaves and cell suspension cultures of this species. Oligogalacturonides (OGAs), salicylic acid (AS), nitric oxide (NO), and yeast β-glucan fragments were used as elicitors. Constitutive compounds with antifungal activity were detected in cell suspension cultures of R. jasminoides, mainly during the stationary growth phase. They were found in higher diversity and amounts than those present in leaves. Treatment with β-glucan fragments increased the production of constitutive compounds and induced the synthesis of antifungal metabolites absent in non-elicited cultures (phytoalexins), mainly during the exponential growth phase. OGAs derived from R. jasminoides leaf cell walls showed similar effect. Under our experimental conditions, the endogenous signaling molecules salicylic acid and nitric oxide were toxic to the cells and did not act as elicitors of antifungal compounds in suspension cultures of R. jasminoides. Our data indicate that cell suspension cultures of R. jasminoides are able to synthesize antifungal compounds and their production can be enhanced by fungal or plant elicitors.Key words -antifungal compounds, cell suspension, elicitors, phytoalexin, Rubiaceae RESUMO -(Substâncias antifúngicas constitutivas e induzidas em folhas e suspensões celulares de Rudgea jasminoides (Cham.) Müll. Arg. (Rubiaceae)). Rudgea jasminoides (Cham.) Müll. Arg. é uma rubiácea arbórea nativa da fl oresta tropical que sintetiza metabólitos secundários antifúngicos, quando em contato com fungos. Membros da família Rubiaceae estão entre as poucas plantas facilmente mantidas em cultura de tecidos e que produzem quantidades substanciais de metabólitos secundários que ultrapassam os níveis normalmente encontrados na planta intacta. Neste trabalho foi analisada a presença de compostos antifúngicos constitutivos e induzidos produzidos por folhas e suspensões celulares dessa espécie. Oligogalacturonídeos (OGAs), ácido salicílico(AS), óxido nítrico(NO) e fragmentos de β-glucano de leveduras foram usados como eliciadores. Substâncias constitutivas com atividade antifúngica foram detectadas nas suspensões celulares de R. jasminoides, principalmente na fase estacionária do crescimento das culturas. Essas substâncias foram encontradas em maior diversidade e quantidade quando comparadas às das folhas. O tratamento com fragmentos de β-glucano de leveduras aumentou a produção de substâncias antifúngicas constitutivas e induziu a síntese de compostos antifú...

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Section: Resultsunclassified

Substâncias antifúngicas constitutivas e induzidas em folhas e suspensões celulares de Rudgea jasminoides (Cham.) Müll. Arg. (Rubiaceae)

2009

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“…Homogalacturonan pectins release bioactive signal molecules called oligogalacturonides (OGAs), which are rapidly transported throughout plant bodies and which have numerous effects on plant growth and physiology, most of which are antagonistic to auxin [47]. Besides their rapid transport through plant tissues, OGAs also exert several properties that suggest that these pectin-derived signalling molecules might act as plant-specific inhibitory transmitters of cell-tocell communication.…”

Section: Box 1 Molecules and Transmitters Of Plant Synapsesmentioning

confidence: 99%

“…Besides their rapid transport through plant tissues, OGAs also exert several properties that suggest that these pectin-derived signalling molecules might act as plant-specific inhibitory transmitters of cell-tocell communication. Exogenously added OGAs induce depolarization of the plasma membrane, activate a phospholipase C-like enzyme, release H 2 O 2 and rapidly promote transient mobilization of cytoplasmic calcium combined with cytosolic acidification [47]. Moreover, OGAs rapidly induce systemic wound responses (SWR) and systemic acquired resistance (SAR), which rapidly spread throughout the plant body via complex signalling cascades involving and driven by electrical long-distance communication [47].…”

Section: Box 1 Molecules and Transmitters Of Plant Synapsesmentioning

confidence: 99%

“…These pathogen-induced plant synapses (Figure 2) are also the sites of dense F-actin accumulation and they recruit the vesicular trafficking apparatus, effectively polarizing the cytoplasmic architecture [46]. Intriguingly, pectins emerge as plantspecific adhesion molecules and their fragments act not only as pathogen elicitors but also as long-distance signalling molecules with properties antagonistic to auxin [47] (Box 1). This suggests that they might act as inhibitory transmitters of plant synapses.…”

Section: Box 1 Molecules and Transmitters Of Plant Synapsesmentioning

confidence: 99%

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Plant synapses: actin-based domains for cell-to-cell communication

Baluška

Volkmann

Menzel

2005

Trends in Plant Science

158

144

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“…Monocotiledôneas comelinídeas (incluindo Poaceae) possuem parede celular do tipo II, apresentando como principal hemicelulose o arabinoxilano e (1,3)→(1,4)→β-glucano (também conhecido como glucano de ligação mista ou β-glucano), com menores teores de pectinas e maiores quantidades de compostos fenólicos ( Fig. 2) (Ridley et al, 2001;Fry, 2004;Carpita & McCann, 2008;Pauly & Keegstra, 2008;Vogel, 2008).…”

Section: Parede Celularunclassified

Cultura de células em suspensão como ferramenta para estudos em parede celular secundária em gramíneas C4

Simões¹

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Agradeço a Deus em primeiro lugar, pelas minhas conquistas, me fortalecendo nas adversidades e dificuldades, e renovando minhas forças a cada dia.Aos meus pais Márcia e José Helio, responsáveis pela formação do meu caráter e projeções profissionais, e por todo sacrifício que fizeram em prol dos meus estudos.Ao meu esposo Felipe M. Araújo, por estar sempre ao meu lado, me incentivando a crescer, principalmente me motivando nos momentos difíceis e por ser meu porto seguro. Por acreditar que eu era capaz e por se alegrar a cada nova conquista, a cada experimento. Por se preocupar com o andamento do meu trabalho, ainda que muitas vezes não entendesse os processos por trás dos experimentos montados, sempre se prontificando a me ajudar e acreditando que uma hora os resultados sairiam.Ao meu Orientador, Profº Dr. Igor Cesarino, pela orientação, pelas oportunidades concedidas, por todo o conhecimento e principalmente pela confiança depositada na realização do meu trabalho. Agradeço grandemente esse tempo de aprendizado que passei ao seu lado, por tudo que aprendi contigo, pela paciência, dedicação, carinho e em especial pelos trabalhos de chinesa grávida. Tenho grande admiração pelo profissional que você é.Aos amigos que conquistei, aos momentos de descontração e risada que tornaram essa caminhada muito mais leve e divertida. Em especial aos meus amigos, Giovanni Victório Cerruti, Bruno Viana Navarro, Amanda Macedo e Leandro Oliveira, os quais espero levar para o resto da vida.Ao grupo de pesquisa Lignin Lab, coordenado pelo meu orientador Profª Dr Igor Cesarino e composto pelos colegas de pesquisa Raphael Svartman, Gabriel Garon Carvalho. Em especial ao Pos Doc Sávio Siqueira Ferreira, pela dedicação, paciência e carinho com o qual me auxiliou e ajudou durante a realização do meu trabalho.A Profª Drª Eny Iochevet Segal Floh, responsável pelo laboratório de BioCel -USP, pelo acolhimento e carinho com o grupo de pesquisa o qual me encontro, pela concessão do espaço e equipamentos cedidos para a realização e execução do presente trabalho.A FAPESP, pela concessão da bolsa de mestrado (processo 2015/18361-5) e pelo fomento do projeto JP (processo 2015/02527-1) do Profº Dr Igor Cesarino, no qual meu projeto de mestrado está inserido. RESUMOAs características físico-químicas da parede celular constituem um grande gargalo na obtenção dos açúcares fermentáveis a partir dos polissacarídeos de parede celular presentes na biomassa, fato conhecido como recalcitrância da biomassa vegetal. A utilização da biomassa na produção de biocombustíveis requer um melhor entendimento sobre os mecanismos que permeiam os processos de deposição de parede celular e metabolismo de lignina. Nesse contexto, a maior parte do conhecimento foi gerado em espécies eudicotiledôneas, havendo uma significativa lacuna para gramíneas, apesar do seu grande potencial para acúmulo de biomassa.Portanto, há uma necessidade de se estabelecer ferramentas-modelos que permitam elucidar características exclusivas da parede celular secundária de gramíneas C4, cujo c...

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Plant synapses: actin-based domains for cell-to-cell communication

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