1. Molecular link between auxin and ROS-mediated polar growth
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Hyung-Taeg Cho, José M. Estevez, Youra Hwang, María Laura Barberini, Christophe Dunand, Cecilia Borassi, Jorge P Muschietti, Eliana Marzol, Silvina Paola Denita-Juarez, Silvina Mangano, Philippe Ranocha, Alejandro D. Nadra, Silvia M. Velasquez, Hee-Seung Choi, and Ariel Aptekmann
- Subjects
0301 basic medicine ,Otras Ciencias Biológicas ,Arabidopsis ,AUXIN ,RSL4 ,Root hair ,PEROXIDASES ,ROOT HAIR GROWTH ,Plant Roots ,Ciencias Biológicas ,purl.org/becyt/ford/1 [https] ,03 medical and health sciences ,Gene Expression Regulation, Plant ,Auxin ,Basic Helix-Loop-Helix Transcription Factors ,purl.org/becyt/ford/1.6 [https] ,Transcription factor ,Gene ,chemistry.chemical_classification ,Reactive oxygen species ,Multidisciplinary ,Indoleacetic Acids ,biology ,Arabidopsis Proteins ,fungi ,NADPH Oxidases ,food and beverages ,ROS ,Biological Sciences ,biology.organism_classification ,Cell biology ,030104 developmental biology ,Peroxidases ,chemistry ,Polar growth ,biology.protein ,Reactive Oxygen Species ,CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS ,Transcription Factors ,Peroxidase - Abstract
Root hair polar growth is endogenously controlled by auxin and sustained by oscillating levels of reactive oxygen species (ROS). These cells extend several hundred-fold their original size toward signals important for plant survival. Although their final cell size is of fundamental importance, the molecular mechanisms that control it remain largely unknown. Here we show that ROS production is controlled by the transcription factor RSL4, which in turn is transcriptionally regulated by auxin through several auxin response factors (ARFs). In this manner, auxin controls ROS-mediated polar growth by activating RSL4, which then up-regulates the expression of genes encoding NADPH oxidases (also known as RESPIRATORY BURST OXIDASE HOMOLOG proteins) and class III peroxidases, which catalyze ROS production. Chemical or genetic interference with ROS balance or peroxidase activity affects root hair final cell size. Overall, our findings establish amolecular link between auxin and ROS-mediated polar root hair growth. Fil: Mangano, Silvina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina Fil: Denita Juárez, Silvina Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina Fil: Choi, Hee-Seung. Seoul National University; Corea del Sur Fil: Marzol, Eliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina Fil: Hwang, Youra. Seoul National University; Corea del Sur Fil: Ranocha, Philippe. Universite de Toulose - Le Mirail; Francia Fil: Velásquez, Silvia Melina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina Fil: Borassi, Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina Fil: Barberini, María Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; Argentina Fil: Aptekmann, Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina Fil: Muschietti, Jorge Prometeo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentina Fil: Nadra, Alejandro Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina Fil: Dunand, Christophe. Universite de Toulose - Le Mirail; Francia Fil: Cho, Hyung-Taeg. Seoul National University; Corea del Sur Fil: Estevez, Jose Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina
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- 2017
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