Jensen, Jacob Kruger, Busse-Wicher, Marta, Poulsen, Christian Peter, Fangel, Jonatan Ulrik, Smith, Peter James, Yang, Jeong-Yeh, Pena, Maria-Jesus, Dinesen, Malene Hessellund, Martens, Helle Juel, Melkonian, Michael, Wong, Gane Ka-Shu, Moremen, Kelley W., Wilkerson, Curtis Gene, Scheller, Henrik Vibe, Dupree, Paul ORCID: 0000-0001-9270-6286, Ulvskov, Peter
ORCID: 0000-0003-3776-818X, Urbanowicz, Breeanna Rae and Harholt, Jesper
ORCID: 0000-0002-7984-0066
(2018).
Identification of an algal xylan synthase indicates that there is functional orthology between algal and plant cell wall biosynthesis.
New Phytol., 218 (3).
S. 1049 - 1061.
HOBOKEN:
WILEY.
ISSN 1469-8137
Abstract
Insights into the evolution of plant cell walls have important implications for comprehending these diverse and abundant biological structures. In order to understand the evolving structure-function relationships of the plant cell wall, it is imperative to trace the origin of its different components. The present study is focused on plant 1,4-beta-xylan, tracing its evolutionary origin by genome and transcriptome mining followed by phylogenetic analysis, utilizing a large selection of plants and algae. It substantiates the findings by heterologous expression and biochemical characterization of a charophyte alga xylan synthase. Of the 12 known gene classes involved in 1,4-beta-xylan formation, XYS1/IRX10 in plants, IRX7, IRX8, IRX9, IRX14 and GUX occurred for the first time in charophyte algae. An XYS1/IRX10 ortholog from Klebsormidium flaccidum, designated K.flaccidum XYLAN SYNTHASE-1 (KfXYS1), possesses 1,4-beta-xylan synthase activity, and 1,4-beta-xylan occurs in the K. flaccidum cell wall. These data suggest that plant 1,4-beta-xylan originated in charophytes and shed light on the origin of one of the key cell wall innovations to occur in charophyte algae, facilitating terrestrialization and emergence of polysaccharide-based plant cell walls.
Item Type: | Journal Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Creators: |
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URN: | urn:nbn:de:hbz:38-188838 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1111/nph.15050 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | New Phytol. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 218 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Number: | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | S. 1049 - 1061 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Date: | 2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | WILEY | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Place of Publication: | HOBOKEN | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 1469-8137 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Language: | English | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Faculty: | Unspecified | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Divisions: | Unspecified | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Subjects: | no entry | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Uncontrolled Keywords: |
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Refereed: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
URI: | http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/18883 |
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