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論文

Editorial: Maintenance of genome integrity; DNA damage sensing, signaling, repair, and replication in plants

Balestrazzi, A.*; Achary V Mohan Murali*; Macovei, A.*; 愿山 郁*; 坂本 綾子

Frontiers in Plant Science (Internet), 7, p.64_1 - 64_2, 2016/02

 被引用回数:3 パーセンタイル:52.83(Plant Sciences)

植物は固着生活を行うため、環境に存在するDNA損傷物質の影響を受け続ける運命にある。ゲノム保持の基本メカニズムは動物界と植物界で保存されているが、それに加えて植物はDNA損傷に対処する独自のシステムを発達させてきた。実際、過去数十年の研究により、植物が巧妙なゲノム保持システムを持つことが明らかにされて来ている。例えば、DNA損傷物質に曝されると植物は直ちに反応し、DNA損傷の修復や細胞分裂の制御、代謝経路の変更などにとりかかる。この電子書籍は、植物のゲノム健全性維持にかかわるさまざまな機構、特にDNA損傷の感知、シグナリング、修復ならびにDNA複製機構に焦点をあてた12報の優れた論文をとりあげている。特に、ゲノム保持に関わる複雑な分子ネットワークに注目し、植物の多様なDNA損傷応答についての現在進行中の研究を総括している。植物におけるDNA損傷の蓄積・感知・シグナリング・修復に関わる知識の蓄積は、古典的な育種法や遺伝子導入技術を用いた農作物の改良をより加速させることが期待できる。

論文

Common reed accumulates starch in its stem by metabolic adaptation under Cd stress conditions

樋口 恭子*; 金井 雅武*; 土屋 将久*; 石井 春香*; 渋谷 尚史*; 藤田 直子*; 中村 保典*; 鈴井 伸郎; 藤巻 秀; 三輪 睿太郎*

Frontiers in Plant Science (Internet), 6, p.138_1 - 138_6, 2015/03

 被引用回数:13 パーセンタイル:57.96(Plant Sciences)

In a previous study, we reported that the common reed accumulates water-soluble Cd complexed with an $$alpha$$-glucan-like molecule, and that the synthesis of this molecule is induced in the stem of the common reed under Cd stress. We studied the metabolic background to ensure $$alpha$$-glucan accumulation under the Cd stress conditions that generally inhibit photosynthesis. We found that the common reed maintained an adequate CO$$_{2}$$ assimilation rate, tended to allocate more assimilated $$^{11}$$C to the stem, and accumulated starch granules in its stem under Cd stress conditions. AGPase activity, which is the rate-limiting enzyme for starch synthesis, increased in the stem of common reed grown in the presence of Cd. Starch accumulation in the stem of common reed was not obvious under other excess metal conditions. Common reed may preferentially allocate assimilated carbon as the carbon source for the formation of Cd and $$alpha$$-glucan complexes in its stem followed by prevention of Cd transfer to leaves acting as the photosynthetic organ. These responses may allow the common reed to grow even under severe Cd stress conditions.

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