Salmine and the homeotic integrity of early embryos of Norway spruce

Abstract

Salmine, an arginine-rich protamine, is explored for its concentration-dependent potential to restructure the genome and remodel the homeotic development of Norway spruce embryos expressing monozygotic cleavage polyembryony (MCP). In controls and at low salmine, two protein fractions on SDS-PAGE gels were associated with cells responsible for generating the basal plan for early embryogenesis. With high salmine, embryonal initials no longer differentiated into embryonal tubes. Embryos having embryonal tubes no longer enucleated and differentiated into embryonal suspensors. Biomass and amino acid N declined. Nuclear and cytoplasmic organization was disrupted and nucleoli were highly vacuolated. The transcription of the two protein fractions, PCNA (cyclin) activity and MCP were blocked. Cellular proteins were turned over by proteasomal ubiquitination and others released into the culture medium. Biomass loss and gluconeogenesis of amino acids led to the accumulation of free arginine N. No evidence was obtained with salmine for the remodeling of cells into gametes.

Сальмин, богатый аргинином протамин, вовлечен в реструктуризацию генома и изменение гомеозисного развития зародышей ели обыкновенной, проявляющих монозиготную расщепленную полиэмбрионию благодаря его зависимому от концентрации потенциалу. В контрольных экспериментах и при низкой кон центрации сальмина с помощью гель-электрофореза в присутствии додецилсульфата натрия обнаружено, что две белковые фракции ассоциированы с клетками, ответственными за развитие самых начальных этапов раннего эмбриогенеза. При высоких концентрациях сальмина эмбриональные инициалии не дифференцировались в эмбриональные трубки. Зародыши, имеющие эмбриональные трубки, не теряли ядро и дифференцировались в эмбриональные суспензоры. Биомасса и содержание аминокислотного азота при этом уменьшались. Ядерная и цитоплазматическая организация нарушались, а ядрышки были сильно вакуолизированы. Транскрипция двух белковых фракций, активность циклина PCNA и монозиготная расщепленная полиэмбриония блокировались. Часть клеточных белков посттрансляционно убихитинилировалась, а часть выделялась в культуральную среду. Потеря биомассы и глюконеогенез аминокислот приводили к накоплению свободного аргинина. Не получено доказательств участия сальмина в ремоделировании клеток в гаметы.

Сальмін, багатий аргініном проталін, залучений в реструктуризацію геному та зміни гомеозисного розвитку зародків ялини звичайної, що проявляють монозиготну розщеплену поліембріонію завдяки його залежному від концентрації потенціалу. В контрольних експериментах і при низькій концентрації сальміну за допомогою гель-електрофорезу у присутності додецилсульфату натрію виявлено, що дві білкові фракції асоційовані з клітинами, що відповідають за розвиток початкових етапів раннього ембріогенезу. При високих концентраціях сальміну ембріональні ініціалії не диференціювались в ембріональні трубки. Зародки, що мали ембріональні трубки, не губили ядро і диференціювались в ембріональні суспензори. Біомаса та вміст амінокислотного азоту при цьому знижувались. Ядерна та цитоплазматична організація порушувались, а ядерця були сильно вакуолізовані. Транскрипція двох білкових фракцій, активність цикліну PCNA та монозиготна розщеплена поліембріонія блокувались. Частина клітинних білків посттрансляційно убіхітинувалась, а частина виділялась в культуральне середовище. Втрата біомаси та глюконеогенез амінокислот приводили до накопичення вільного аргініну. Не одержано доказів участі сальміну в ремоделюванні клітин у гамети.