Published January 8, 2016
| Version v1
Publication
Open
CFLAP1 and CFLAP2 Are Two bHLH Transcription Factors Participating in Synergistic Regulation of AtCFL1-Mediated Cuticle Development in Arabidopsis
Creators
- 1. Peking University
- 2. Center for Life Sciences
- 3. Institute of Botany
- 4. Chinese Academy of Sciences
- 5. University of Washington
Description
The cuticle is a hydrophobic lipid layer covering the epidermal cells of terrestrial plants. Although many genes involved in Arabidopsis cuticle development have been identified, the transcriptional regulation of these genes is largely unknown. Previously, we demonstrated that AtCFL1 negatively regulates cuticle development by interacting with the HD-ZIP IV transcription factor HDG1. Here, we report that two bHLH transcription factors, AtCFL1 associated protein 1 (CFLAP1) and CFLAP2, are also involved in AtCFL1-mediated regulation of cuticle development. CFLAP1 and CFLAP2 interact with AtCFL1 both in vitro and in vivo. Overexpression of either CFLAP1 or CFLAP2 led to expressional changes of genes involved in fatty acids, cutin and wax biosynthesis pathways and caused multiple cuticle defective phenotypes such as organ fusion, breakage of the cuticle layer and decreased epicuticular wax crystal loading. Functional inactivation of CFLAP1 and CFLAP2 by chimeric repression technology caused opposite phenotypes to the CFLAP1 overexpressor plants. Interestingly, we find that, similar to the transcription factor HDG1, the function of CFLAP1 in cuticle development is dependent on the presence of AtCFL1. Furthermore, both HDG1 and CFLAP1/2 interact with the same C-terminal C4 zinc finger domain of AtCFL1, a domain that is essential for AtCFL1 function. These results suggest that AtCFL1 may serve as a master regulator in the transcriptional regulation of cuticle development, and that CFLAP1 and CFLAP2 are involved in the AtCFL1-mediated regulation pathway, probably through competing with HDG1 to bind to AtCFL1.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
البشرة عبارة عن طبقة دهنية كارهة للماء تغطي الخلايا الجلدية للنباتات الأرضية. على الرغم من تحديد العديد من الجينات المشاركة في تطور بشرة أرابيدوبسيس، إلا أن التنظيم النسخي لهذه الجينات غير معروف إلى حد كبير. في السابق، أثبتنا أن AtCFL1 ينظم بشكل سلبي تطور البشرة من خلال التفاعل مع عامل النسخ HD - Zip IV HDG1. هنا، نذكر أن عاملين من عوامل نسخ BHLH، وهما البروتين 1 المرتبط بـ AtCFL1 (CFLAP1) و CFLAP2، يشاركان أيضًا في التنظيم بوساطة AtCFL1 لتطوير البشرة. يتفاعل CFLAP1 و CFLAP2 مع AtCFL1 في المختبر وفي الجسم الحي. أدى التعبير المفرط عن CFLAP1 أو CFLAP2 إلى تغييرات تعبيرية في الجينات المشاركة في الأحماض الدهنية ومسارات التخليق الحيوي للجلد والشمع وتسبب في أنماط ظاهرية معيبة متعددة للبشرة مثل اندماج الأعضاء وكسر طبقة البشرة وانخفاض تحميل بلورات الشمع فوق البطيخ. تسبب التعطيل الوظيفي لـ CFLAP1 و CFLAP2 بواسطة تقنية الكبت الخيمرية في أنماط ظاهرية معاكسة لنباتات CFLAP1 مفرطة الضغط. ومن المثير للاهتمام، نجد أنه على غرار عامل النسخ HDG1، تعتمد وظيفة CFLAP1 في تطور البشرة على وجود AtCFL1. علاوة على ذلك، يتفاعل كل من HDG1 و CFLAP1/2 مع نفس مجال إصبع الزنك C - terminal C4 في AtCFL1، وهو مجال ضروري لوظيفة AtCFL1. تشير هذه النتائج إلى أن AtCFL1 قد يعمل كمنظم رئيسي في التنظيم النصي لتطور البشرة، وأن CFLAP1 و CFLAP2 يشاركان في مسار التنظيم بوساطة AtCFL1، ربما من خلال التنافس مع HDG1 للارتباط بـ AtCFL1.Translated Description (French)
La cuticule est une couche lipidique hydrophobe recouvrant les cellules épidermiques des plantes terrestres. Bien que de nombreux gènes impliqués dans le développement de la cuticule d'Arabidopsis aient été identifiés, la régulation transcriptionnelle de ces gènes est largement inconnue. Auparavant, nous avons démontré que AtCFL1 régule négativement le développement de la cuticule en interagissant avec le FACTEUR de transcription HD-Zip IV HDG1. Ici, nous rapportons que deux facteurs de transcription de la bHLH, la protéine 1 associée à AtCFL1 (CFLAP1) et CFLAP2, sont également impliqués dans la régulation du développement de la cuticule médiée par AtCFL1. CFLAP1 et CFLAP2 interagissent avec AtCFL1 à la fois in vitro et in vivo. La surexpression de CFLAP1 ou de CFLAP2 a entraîné des changements d'expression des gènes impliqués dans les voies de biosynthèse des acides gras, de la cutine et de la cire et a provoqué de multiples phénotypes défectueux de la cuticule tels que la fusion d'organes, la rupture de la couche cuticulaire et une diminution de la charge des cristaux de cire épicuticulaires. L'inactivation fonctionnelle de CFLAP1 et CFLAP2 par la technologie de répression chimérique a provoqué des phénotypes opposés aux plantes surexprimatrices de CFLAP1. Fait intéressant, nous constatons que, similaire au facteur de transcription HDG1, la fonction de CFLAP1 dans le développement de la cuticule dépend de la présence d'AtCFL1. En outre, HDG1 et CFLAP1/2 interagissent avec le même domaine à doigt de zinc C4 C-terminal d'AtCFL1, un domaine essentiel pour la fonction AtCFL1. Ces résultats suggèrent que AtCFL1 peut servir de régulateur principal dans la régulation transcriptionnelle du développement de la cuticule, et que CFLAP1 et CFLAP2 sont impliqués dans la voie de régulation médiée par AtCFL1, probablement en entrant en compétition avec HDG1 pour se lier à AtCFL1.Translated Description (Spanish)
La cutícula es una capa lipídica hidrófoba que cubre las células epidérmicas de las plantas terrestres. Aunque se han identificado muchos genes implicados en el desarrollo de la cutícula de Arabidopsis, la regulación transcripcional de estos genes es en gran parte desconocida. Anteriormente, demostramos que AtCFL1 regula negativamente el desarrollo de la cutícula al interactuar con el factor de transcripción HD-ZIP IV HDG1. Aquí, informamos que dos factores de transcripción de bHLH, la proteína 1 asociada a AtCFL1 (CFLAP1) y CFLAP2, también están involucrados en la regulación mediada por AtCFL1 del desarrollo de la cutícula. CFLAP1 y CFLAP2 interactúan con AtCFL1 tanto in vitro como in vivo. La sobreexpresión de CFLAP1 o CFLAP2 condujo a cambios expresivos de genes involucrados en las vías de biosíntesis de ácidos grasos, cutina y cera y causó múltiples fenotipos defectuosos en la cutícula, como fusión de órganos, rotura de la capa de cutícula y disminución de la carga de cristales de cera epicuticular. La inactivación funcional de CFLAP1 y CFLAP2 por tecnología de represión quimérica causó fenotipos opuestos a las plantas sobreexpresoras de CFLAP1. Curiosamente, encontramos que, al igual que el factor de transcripción HDG1, la función de CFLAP1 en el desarrollo de la cutícula depende de la presencia de AtCFL1. Además, tanto HDG1 como CFLAP1/2 interactúan con el mismo dominio de dedo de zinc C4 C-terminal de AtCFL1, un dominio que es esencial para la función de AtCFL1. Estos resultados sugieren que AtCFL1 puede servir como un regulador maestro en la regulación transcripcional del desarrollo de la cutícula, y que CFLAP1 y CFLAP2 están involucrados en la vía de regulación mediada por AtCFL1, probablemente a través de la competencia con HDG1 para unirse a AtCFL1.Files
journal.pgen.1005744&type=printable.pdf
Files
(4.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:0b3cf72f6da2e18f82c21cb71b30f075
|
4.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- CFLAP1 و CFLAP2 هما عاملان لنسخ BHLH يشاركان في التنظيم التآزري لتطور البشرة بوساطة AtCFL1 في أرابيدوبسيس
- Translated title (French)
- CFLAP1 et CFLAP2 sont deux facteurs de transcription de la bHLH participant à la régulation synergique du développement de la cuticule induit par AtCFL1 chez Arabidopsis
- Translated title (Spanish)
- CFLAP1 y CFLAP2 son dos factores de transcripción de bHLH que participan en la regulación sinérgica del desarrollo de cutículas mediado por AtCFL1 en Arabidopsis
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2226020468
- DOI
- 10.1371/journal.pgen.1005744
References
- https://openalex.org/W1503118320
- https://openalex.org/W1700776583
- https://openalex.org/W1866868412
- https://openalex.org/W1931362119
- https://openalex.org/W1966382517
- https://openalex.org/W1986752839
- https://openalex.org/W1986927422
- https://openalex.org/W1989826563
- https://openalex.org/W1993107397
- https://openalex.org/W1995443158
- https://openalex.org/W1996975422
- https://openalex.org/W1998679905
- https://openalex.org/W1999321996
- https://openalex.org/W2007243674
- https://openalex.org/W2011473354
- https://openalex.org/W2015120133
- https://openalex.org/W2015964007
- https://openalex.org/W2016907728
- https://openalex.org/W2018830724
- https://openalex.org/W2018907731
- https://openalex.org/W2021303199
- https://openalex.org/W2023778579
- https://openalex.org/W2025107074
- https://openalex.org/W2027847170
- https://openalex.org/W2048162605
- https://openalex.org/W2049068630
- https://openalex.org/W2056499409
- https://openalex.org/W2057794854
- https://openalex.org/W2057994453
- https://openalex.org/W2066309008
- https://openalex.org/W2067428037
- https://openalex.org/W2070388784
- https://openalex.org/W2079841013
- https://openalex.org/W2083586714
- https://openalex.org/W2084669999
- https://openalex.org/W2090989521
- https://openalex.org/W2091253809
- https://openalex.org/W2091787716
- https://openalex.org/W2092435077
- https://openalex.org/W2100996009
- https://openalex.org/W2101133880
- https://openalex.org/W2101779300
- https://openalex.org/W2103043453
- https://openalex.org/W2107277218
- https://openalex.org/W2107383942
- https://openalex.org/W2108400567
- https://openalex.org/W2109435033
- https://openalex.org/W2111926354
- https://openalex.org/W2115128338
- https://openalex.org/W2117338545
- https://openalex.org/W2119686296
- https://openalex.org/W2122756961
- https://openalex.org/W2123923051
- https://openalex.org/W2125995189
- https://openalex.org/W2130068672
- https://openalex.org/W2134030532
- https://openalex.org/W2137293623
- https://openalex.org/W2137358559
- https://openalex.org/W2139047057
- https://openalex.org/W2139220301
- https://openalex.org/W2140548736
- https://openalex.org/W2144453198
- https://openalex.org/W2144475569
- https://openalex.org/W2146780323
- https://openalex.org/W2148058298
- https://openalex.org/W2148581401
- https://openalex.org/W2150021512
- https://openalex.org/W2150728030
- https://openalex.org/W2152231376
- https://openalex.org/W2152789354
- https://openalex.org/W2153112375
- https://openalex.org/W2154144130
- https://openalex.org/W2154934124
- https://openalex.org/W2155089865
- https://openalex.org/W2159517819
- https://openalex.org/W2159898141
- https://openalex.org/W2162809411
- https://openalex.org/W2164567932
- https://openalex.org/W2166565675
- https://openalex.org/W2168836976
- https://openalex.org/W2171388977
- https://openalex.org/W2192080449
- https://openalex.org/W81453212