Immuno-electron microscopic quantification of the fucoxanthin chlorophyll a/c binding polypeptides Fcp2, Fcp4, and Fcp6 of Cyclotella cryptica grown under lowand high-light intensities / Cuantificación por microscopia inmunoelectrónica de los polipéptidos Fcp2, Fcp4 y Fcp6 que se unen a la fucoxantina clorofila a/c de Cyclotella cryptica cultivada en condiciones de baja y alta intensidad lumínica

ABSTRACT

The diatom Cyclotella cryptica was grown under low- and high-intensity white light of 50 and 500 µmol photons m–2 s–1, respectively. Western immunoblotting showed that the diatom adapted its light-harvesting apparatus, giving rise to different amounts of distinct fucoxanthin chlorophyll a/c binding polypeptides (Fcp). The amount of Fcp2 was approximately two-fold higher under low-light than under high-light conditions, whereas the amount of Fcp6 increased four- to five-fold under high-light conditions. For Fcp4, no significant differences were detected in response to either light regime. Cells of Cyclotella grown under high- and low-light intensity were subjected to immunoelectron microscopy. Quantification of the gold label, expressed as gold particles per µm2, confirmed the results obtained by Western immunoblotting. Exposure to low light resulted in the detection of approximately six times more Fcp2-bound gold particles per µm2 in thylakoid membranes, whereas in cells grown under high light the number of Fcp6-bound gold particles increased ten-fold. For Fcp4, similar amounts of gold particles per µm2 were counted under the two light regimes. These immunocytochemical results confirmed molecular data derived from phylogenetic analyses of the sequences of genes encoding fucoxanthin chlorophyll a/c binding polypeptides (fcp genes) and from measurements of steady-state fcp mRNA concentrations. The results show that Fcp2 and Fcp6 accumulate under low- and high-light intensity, respectively, whereas Fcp4 seems to be constitutively synthesized (AU)

RESUMEN

La diatomea Cyclotella cryptica se cultivó a intensidades de luz blanca baja y alta (50 y 500 fotones m–2 s–1 µmol, respectivamente). La inmunotransferencia mostró que la diatomea adaptó su aparato captador de luz, produciendo cantidades diferentes de polipéptidos de unión a la fucoxantina clorofila a/c (Fcp). A intensidad baja de luz, la cantidad de Fcp2 era aproximadamente el doble que a intensidad elevada, mientras que a intensidad elevada la cantidad de Fcp6 era de cuatro a cinco veces la cantidad producida a baja intensidad. No se detectaron diferencias significativas para Fcp4 como respuesta a ninguno de los dos tipos de luz. Las células de Cyclotella cultivadas a intensidades alta y baja de luz se observaron por microscopia immunoelectrónica. La cuantificación del marcado de oro, expresada como partículas de oro por µm2 confirmó los resultados obtenidos por inmunotransferencia. Tras la exposición a luz de baja intensidad se detectaron aproximadamente seis veces más partículas oro unidas a Fcp2 por µm2 en las membranas de los tilacoides, mientras que en las células cultivadas a intensidad elevada, el número de partícula de oro unidas a Fcp6 aumentó diez veces. Para Fcp4, se contaron cantidades similares de partículas oro por µm2 en los dos regímenes de luz. Estos resultados immunocitoquímicos confirmaron los datos moleculares derivados de los análisis filogenéticos de las secuencias de los genes que codifican los polipéptidos de unión de la fucoxantina clorofila a/c (genes fcp) y de la medida de las concentraciones de mRNA fcp en el estado estacionario. Los resultados demuestran que Fcp2 y Fcp6 se acumulan, respectivamente, a intensidades de luz alta y baja, mientras que Fcp4 parece sintetizado de manera constitutiva (AU)