Abstrakt

Rolle des Gens der pflanzlichen Fettsäure-Elongase (3-Keto-Acyl-CoA-Synthase) in der Cuticularwachs-Biosynthese

Uppala Lokesh, Kurnool Kiranmai, Merum Pandurangaiah, Owku Sudhakarbabu, Ambekar Nareshkumar und Chinta Sudhakar

Pflanzenoberflächen sind von Kutikulawachs umhüllt, amorphem intrakutikulärem Wachs, das in Cutinpolymer eingebettet ist, und kristalloidem epikutikulärem Wachs, das ein weißliches Aussehen verleiht, Dürreresistenz verleiht, indem es die stomatäre Transpiration reduziert, und auch vor UV-Strahlung, phytophagen Insekten usw. schützt. Sehr langkettige Fettsäuren dienen als Vorläufer für die Biosynthese von Kutikulawachs. Die Wachsbiosynthese beginnt mit der Fettsäuresynthese im Plastid (Neusynthese von C16 und C18) und der Verlängerung der Fettsäuren im endoplasmatischen Retikulum (C20 – C34) durch vier verschiedene Enzyme: 3-Ketoacyl-CoA-Synthase, 3-Ketoacyl-CoA-Reduktase, 3-Hydroxacyl-CoA-Dehydratase, trans-2,3-Enoyl-CoA-Reduktase (KCS, KCR, HCD, ECR). Die KCS, eine Fettsäureelongase, bestimmt die Kettenlänge und Substratspezifität der Kondensationsreaktion, einem geschwindigkeitsbegrenzenden Schritt, und der anschließenden verlängerten Produkte Alkane, Aldehyde, primäre Alkohole, sekundäre Alkohole, Ketone und Wachsester. 21 KCS-Gene wurden im Genom von Arabidopsis thaliana annotiert, von denen einige KCS identifiziert wurden, die an der Kutikulabildung beteiligt sind (CER6) (CUT1), KCS1, KCS2, (DAISY), KCS20 und FDH). Die vorliegende Übersicht konzentriert sich auf die biochemischen, genetischen und molekularen Ansätze zu KCS-Genen, vor allem KCS1 in Pflanzen, die besonders nützlich sind, um Genprodukte zu identifizieren und zu charakterisieren, die an der Wachsbiosynthese, -sekretion und -funktion beteiligt sind, um gentechnisch veränderte Pflanzen zu entwickeln, die verschiedenen Belastungen standhalten. EINLEITUNG