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Mitochondrial dysfunction associated with ascorbate synthesis in plants.
Mazorra Morales, Luis Miguel; Cosme Silva, Gláucia Michelle; Santana, Diederson Bortolini; Pireda, Saulo F; Dorighetto Cogo, Antônio Jesus; Heringer, Ângelo Schuabb; de Oliveira, Tadeu Dos Reis; Reis, Ricardo S; Dos Santos Prado, Luís Alfredo; de Oliveira, André Vicente; Silveira, Vanildo; Da Cunha, Maura; Barros, Cláudia F; Façanha, Arnoldo R; Baldet, Pierre; Bartoli, Carlos G; da Silva, Marcelo Gomes; Oliveira, Jurandi G.
  • Mazorra Morales LM; Laboratório de Melhoramento Genético Vegetal, Centro de Ciências e Tecnologias Agropecuárias, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro, CEP 28013-602, Brazil; Laboratório de Ciências Físicas, Centro de Ciência Tecnologia, Universidade Esta
  • Cosme Silva GM; Laboratório de Melhoramento Genético Vegetal, Centro de Ciências e Tecnologias Agropecuárias, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro, CEP 28013-602, Brazil.
  • Santana DB; Laboratório de Melhoramento Genético Vegetal, Centro de Ciências e Tecnologias Agropecuárias, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro, CEP 28013-602, Brazil.
  • Pireda SF; Laboratório de Biologia Celular e Tecidual, Centro de Biociências e Biotecnologia, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro, CEP 28013-602, Brazil.
  • Dorighetto Cogo AJ; Laboratório de Biologia Celular e Tecidual, Centro de Biociências e Biotecnologia, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro, CEP 28013-602, Brazil.
  • Heringer ÂS; Laboratório de Biotecnologia, Universidade Estadual do Norte Fluminense "Darcy Ribeiro" (UENF), Campos dos Goytacazes, RJ, Brazil.
  • de Oliveira TDR; Laboratório de Biologia Celular e Tecidual, Centro de Biociências e Biotecnologia, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro, CEP 28013-602, Brazil.
  • Reis RS; Laboratório de Biotecnologia, Universidade Estadual do Norte Fluminense "Darcy Ribeiro" (UENF), Campos dos Goytacazes, RJ, Brazil.
  • Dos Santos Prado LA; Laboratório de Biologia Celular e Tecidual, Centro de Biociências e Biotecnologia, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro, CEP 28013-602, Brazil.
  • de Oliveira AV; Laboratório de Melhoramento Genético Vegetal, Centro de Ciências e Tecnologias Agropecuárias, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro, CEP 28013-602, Brazil.
  • Silveira V; Laboratório de Biotecnologia, Universidade Estadual do Norte Fluminense "Darcy Ribeiro" (UENF), Campos dos Goytacazes, RJ, Brazil.
  • Da Cunha M; Laboratório de Biologia Celular e Tecidual, Centro de Biociências e Biotecnologia, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro, CEP 28013-602, Brazil.
  • Barros CF; Laboratório de Botânica Estrutural, Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro - IPJBRJ, Brazil.
  • Façanha AR; Laboratório de Biologia Celular e Tecidual, Centro de Biociências e Biotecnologia, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro, CEP 28013-602, Brazil.
  • Baldet P; Institut National de la Recherche Agronomique, Université Bordeaux 1, Université Victor Ségalen-Bordeaux 2, Institut Fédératif de Recherche 103, Unité Mixte de Recherche 619 sur la Biologie du Fruit, Centre de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique de Bordeaux, BP 81, 33883, Villena
  • Bartoli CG; Instituto de Fisiología Vegetal, Facultad Ciencias Agrarias y Forestales, Universidad Nacional de La Plata, CCT-CONICET, cc327 1900, La Plata, Argentina.
  • da Silva MG; Laboratório de Ciências Físicas, Centro de Ciência Tecnologia, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro, CEP 28013-602, Brazil.
  • Oliveira JG; Laboratório de Melhoramento Genético Vegetal, Centro de Ciências e Tecnologias Agropecuárias, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro, CEP 28013-602, Brazil. Electronic address: jugo@uenf.br.
Plant Physiol Biochem ; 185: 55-68, 2022 Aug 15.
Article en En | MEDLINE | ID: mdl-35661586
ABSTRACT
Mitochondria are the major organelles of energy production; however, active mitochondria can decline their energetic role and show a dysfunctional status. Mitochondrial dysfunction was induced by high non-physiological level of L-galactone-1,4-lactone (L-GalL), the precursor of ascorbate (AsA), in plant mitochondria. The dysfunction induced by L-GalL was associated with the fault in the mitochondrial electron partition and reactive oxygen species (ROS) over-production. Using mitochondria from RNAi-plant lines harbouring silenced L-galactone-1,4-lactone dehydrogenase (L-GalLDH) activity, it was demonstrated that such dysfunction is dependent on this enzyme activity. The capacity of alternative respiration was strongly decreased by L-GalL, probably mediated by redox-inactivation of the alternative oxidase (AOX) enzyme. Although, alternative respiration was shown to be the key factor that helps support AsA synthesis in dysfunctional mitochondria. Experiments with respiratory inhibitors showed that ROS formation and mitochondrial dysfunction were more associated with the decline in the activities of COX (cytochrome oxidase) and particularly AOX than with the lower activities of respiratory complexes I and III. The application of high L-GalL concentrations induced proteomic changes that indicated alterations in proteins related to oxidative stress and energetic status. However, supra-optimal L-GalL concentration was not deleterious for plants. Instead, the L-GalLDH activity could be positive. Indeed, it was found that wild type plants performed better growth than L-GalLDH-RNAi plants in response to high non-physiological L-GalL concentrations.
Asunto(s)
Palabras clave

Texto completo: 1 Banco de datos: MEDLINE Asunto principal: Proteínas Mitocondriales / Proteómica Tipo de estudio: Risk_factors_studies Idioma: En Año: 2022 Tipo del documento: Article

Texto completo: 1 Banco de datos: MEDLINE Asunto principal: Proteínas Mitocondriales / Proteómica Tipo de estudio: Risk_factors_studies Idioma: En Año: 2022 Tipo del documento: Article