Transcriptional stimulation of rate-limiting components of the autophagic pathway improves plant fitness
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61389030%3A_____%2F18%3A00488777" target="_blank" >RIV/61389030:_____/18:00488777 - isvavai.cz</a>
Nalezeny alternativní kódy
RIV/61989592:15310/18:73592140
Výsledek na webu
<a href="http://dx.doi.org/10.1093/jxb/ery010" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1093/jxb/ery010</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1093/jxb/ery010" target="_blank" >10.1093/jxb/ery010</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Transcriptional stimulation of rate-limiting components of the autophagic pathway improves plant fitness
Popis výsledku v původním jazyce
Autophagy is a major catabolic process whereby autophagosomes deliver cytoplasmic content to the lytic compartment for recycling. Autophagosome formation requires two ubiquitin-like systems conjugating Atg12 with Atg5, and Atg8 with lipid phosphatidylethanolamine (PE), respectively. Genetic suppression of these systems causes autophagy-deficient phenotypes with reduced fitness and longevity. We show that Atg5 and the E1-like enzyme, Atg7, are rate-limiting components of Atg8PE conjugation in Arabidopsis. Overexpression of ATG5 or ATG7 stimulates Atg8 lipidation, autophagosome formation, and autophagic flux. It also induces transcriptional changes opposite to those observed in atg5 and atg7 mutants, favoring stress resistance and growth. As a result, ATG5- or ATG7-overexpressing plants exhibit increased resistance to necrotrophic pathogens and oxidative stress, delayed aging and enhanced growth, seed set, and seed oil content. This work provides an experimental paradigm and mechanistic insight into genetic stimulation of autophagy in planta and shows its efficiency for improving plant productivity.
Název v anglickém jazyce
Transcriptional stimulation of rate-limiting components of the autophagic pathway improves plant fitness
Popis výsledku anglicky
Autophagy is a major catabolic process whereby autophagosomes deliver cytoplasmic content to the lytic compartment for recycling. Autophagosome formation requires two ubiquitin-like systems conjugating Atg12 with Atg5, and Atg8 with lipid phosphatidylethanolamine (PE), respectively. Genetic suppression of these systems causes autophagy-deficient phenotypes with reduced fitness and longevity. We show that Atg5 and the E1-like enzyme, Atg7, are rate-limiting components of Atg8PE conjugation in Arabidopsis. Overexpression of ATG5 or ATG7 stimulates Atg8 lipidation, autophagosome formation, and autophagic flux. It also induces transcriptional changes opposite to those observed in atg5 and atg7 mutants, favoring stress resistance and growth. As a result, ATG5- or ATG7-overexpressing plants exhibit increased resistance to necrotrophic pathogens and oxidative stress, delayed aging and enhanced growth, seed set, and seed oil content. This work provides an experimental paradigm and mechanistic insight into genetic stimulation of autophagy in planta and shows its efficiency for improving plant productivity.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10603 - Genetics and heredity (medical genetics to be 3)
Návaznosti výsledku
Projekt
—
Návaznosti
I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2018
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Journal of Experimental Botany
ISSN
0022-0957
e-ISSN
—
Svazek periodika
69
Číslo periodika v rámci svazku
6
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
18
Strana od-do
1415-1432
Kód UT WoS článku
000427685700011
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85044200714