Oxidative stress response in Arabidopsis thaliana after exposure to uranium: the role of glutathione

Abstract

U is een niet essentieel element dat gemakkelijk wordt opgenomen door planten waar het toxische effecten zoals oxidatieve stress kan veroorzaken. Planten hebben hiervoor een antioxidatief afweermechanisme ontwikkeld (waarin glutathione een belangrijk antioxidant is). Hoewel verschillende studies de door U veroorzaakte stressreacties hebben onderzocht, is de rol van GSH tijdens U stress niet volledig bekend. Deze studie was bedoeld om de rol van GSH in A. thaliana tijdens U blootstelling verder te onderzoeken. Daarom werden zaailingen 18 dagen gekweekt, gevolgd door 3 dagen blootstelling aan verschillende U concentraties (0-50 µM). Na RNA-extractie werd de sequentie van het volledige transcriptoom bepaald. Door de beperkte wortel naar scheut translocatie en tijdsbestek werden alleen de gegevens van de wortels verwerkt. Blootstelling aan U verstoorde het S-metabolisme duidelijk door een S-gebrekreactie te veroorzaken. De plant lijkt dit te willen reguleren door cysteïne te leveren voor zijn essentiële functies door afbraak van glucosinolaten. Er werd echter geen verhoogde synthese van GSH waargenomen. De resultaten geven aan dat GSH waarschijnlijk geen belangrijke rol speelt in de detoxificatie van reactieve zuurstofsoorten (ROS) via de AsA-GSH cyclus onder U stress. Bovendien waren er geen indicaties voor de synthese of aanwezigheid van fytochelatines. Ten slotte lijkt er een belangrijke rol te zijn voor glutathion-S-transferasen bij de detoxificatie van U en ROS.