The Roles of Auxin Biosynthesis YUCCA Gene Family in Plants

Resumo

A auxina desempenha papéis essenciais no crescimento e desenvolvimento normal das plantas. A via de sinalização da auxina depende do gradiente de auxina dentro dos tecidos e células, que é facilitado tanto pela biossíntese local de auxina quanto pelo transporte polar de auxina (PAT). A via TRYPTOPHAN AMINOTRANSFERASE OF ARABIDOPSIS (TAA)/YUCCA (YUC) é a via mais importante e bem caracterizada que as plantas utilizam para produzir auxina. As YUCs funcionam como monooxigenases contendo flavina (FMO), catalisando a descarboxilação oxidativa irreversível limitante da taxa do ácido indol-3-pirúvico (IPyA) para formar ácido indol-3-acético (AIA). A expressão dinâmica espaço-temporal de diferentes membros do gene YUC ajusta finamente a biossíntese local de auxina nas plantas, o que contribui para o desenvolvimento vegetal, bem como para as respostas ambientais. Nesta revisão, são abordados os avanços recentes na identificação, evolução, estruturas moleculares e funções no desenvolvimento vegetal e na resposta a estresses da família gênica YUC.

Abstract

Auxin plays essential roles in plant normal growth and development. The auxin signaling pathway relies on the auxin gradient within tissues and cells, which is facilitated by both local auxin biosynthesis and polar auxin transport (PAT). The TRYPTOPHAN AMINOTRANSFERASE OF ARABIDOPSIS (TAA)/YUCCA (YUC) pathway is the most important and well-characterized pathway that plants deploy to produce auxin. YUCs function as flavin-containing monooxygenases (FMO) catalyzing the rate-limiting irreversible oxidative decarboxylation of indole-3-pyruvate acid (IPyA) to form indole-3-acetic acid (IAA). The spatiotemporal dynamic expression of different YUC gene members finely tunes the local auxin biosynthesis in plants, which contributes to plant development as well as environmental responses. In this review, the recent advances in the identification, evolution, molecular structures, and functions in plant development and stress response regarding the YUC gene family are addressed.