Добавить новость


News in English


Новости сегодня

Новости от TheMoneytizer

A network-based modeling framework reveals the core signal transduction network underlying high carbon dioxide-induced stomatal closure in guard cells

by Xiao Gan, Palanivelu Sengottaiyan, Kyu Hyong Park, Sarah M. Assmann, Réka Albert

Stomata are pores on plant aerial surfaces, each bordered by a pair of guard cells. They control gas exchange vital for plant survival. Understanding how guard cells respond to environmental signals such as atmospheric carbon dioxide (CO2) levels is not only insightful to fundamental biology but also relevant to real-world issues of crop productivity under global climate change. In the past decade, multiple important signaling elements for stomatal closure induced by elevated CO2 have been identified. Yet, there is no comprehensive understanding of high CO2-induced stomatal closure. In this work, we assemble a cellular signaling network underlying high CO2-induced stomatal closure by integrating evidence from a comprehensive literature analysis. We further construct a Boolean dynamic model of the network, which allows in silico simulation of the stomatal closure response to high CO2 in wild-type Arabidopsis thaliana plants and in cases of pharmacological or genetic manipulation of network nodes. Our model has a 91% accuracy in capturing known experimental observations. We perform network-based logical analysis and reveal a feedback core of the network, which dictates cellular decisions in closure response to high CO2. Based on these analyses, we predict and experimentally confirm that applying nitric oxide (NO) induces stomatal closure in ambient CO2 and causes hypersensitivity to elevated CO2. Moreover, we predict a negative regulatory relationship between NO and the protein phosphatase ABI2 and find experimentally that NO inhibits ABI2 phosphatase activity. The experimental validation of these model predictions demonstrates the effectiveness of network-based modeling and highlights the decision-making role of the feedback core of the network in signal transduction. We further explore the model’s potential in predicting targets of signaling elements not yet connected to the CO2 network. Our combination of network science, in silico model simulation, and experimental assays demonstrates an effective interdisciplinary approach to understanding system-level biology.

Читайте на сайте


Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. Абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Вашем городе

Ria.city
Музыкальные новости
Новости России
Экология в России и мире
Спорт в России и мире
Moscow.media










Топ новостей на этот час

Rss.plus