Annual Plant Reviews - Plant Mitochondria

Die lang erwartete zweite Auflage deckt die wichtigsten Veränderungen der letzten zehn Jahre ab.Die 2. Auflage von Annual Plant Reviews, Volume 50: Plant Mitochondria wurde vollständig überarbeitet, um die jüngsten Forschungsergebnisse und ganz neue Kapitel ergänzt. Präsentiert werden die vielfältigen Aufgaben von Mitochondrien in Pflanzen. Nach einem Abriss der Geschichte der Erforschung von Mitochondrien in Pflanzen wird erläutert, wie die Koevolution die mitochondriale Genexpression bei Pflanzen beeinflusst hat. Es folgen eine Erläuterung der Steuerung von Anzahl, Form, Größe und Motilität von Mitochondrien, eine ausführliche Beschreibung der Stress-Reaktionen und Rollen der Stressverringerung bei Mitochondrien auf Ebene der Biochemie, eine Betrachtung der Wege zur Reparatur von Schädigungen nach dem Calvin-Benson-Zyklus und Erklärungen vieler weiterer Themen.Dieses Werk mit Kapiteln von weltweit führenden Forschern auf dem Gebiet fasst erstmals die unzähligen Forschungsfortschritte der jüngsten Zeit zusammen und unterzieht diese einer Analyse. Folgende Bereiche werden in den Kapiteln behandelt: Bioblasten, Zytomikrosome und Chondriosome, die gegenseitige Beeinflussung bei Genomen, das dynamische Chondrium, die Metall-Homeostase in Pflanzenmitochrondrien, der RNA-Metabolismus und die Transkriptregulation, die mitochrondriale Regulation und Signalwege in der photosynthetischen Zelle, die Biochemie von Mitochrondrien, die Ökophysiologie der Pflanzenatmung, die Photorespiration, Mitochrondrien und Zelltod.Die 2. Auflage von Annual Plant Reviews, Volume 50: Plant Mitochondria ist ein äußerst wichtiges und aktuelles Werk, das für Pflanzenwissenschaftler, Zell- und Molekularbiologen sowie Biochemiker von großem Nutzen und Interesse sein wird.

Table des matières

List of Contributors xvPreface xvii1 Bioblasts, Cytomikrosomen and Chondriosomes: A Short Incomplete History of Plant Mitochondrial Research 1David C. Logan and Iain Scott1.1 Discovery 11.2 Complexity of nomenclature 21.2.1 Discoveries of mitochondria in plants 21.3 Mitochondrial are dynamic 31.4 Mitochondrial function and outputs 41.4.1 Vital staining of mitochondria with Janus green B and identification of mitochondria as sites of redox 51.4.2 Special features of plant mitochondria 61.5 Mitochondrial DNA 61.5.1 Mitochondria, photosynthesis and carbon cycling 71.5.2 A trigger for death 71.6 Known knowns, known unknowns and unknown unknowns of mitochondrial biology 8References 92 Mitochondrial DNA Repair and Genome Evolution 11Alan C. Christensen2.1 Plant mitochondrial genomes are large and variable 112.1.1 Low mutation rates in genes 112.1.2 Genome Organization 122.1.3 Genome replication 132.2 The mutational burden hypothesis 132.2.1 Problems with the MBH and mutation rate measurements 132.3 DNA repair?]based hypothesis 162.4 Additional mechanisms of DNA repair 192.4.1 Mismatch repair and MSH1 202.4.2 Nucleotide excision repair 222.5 Outcomes of DNA repair 222.6 How repair processes affect genome evolution 232.7 Unanswered questions 24Acknowledgements 25References 263 The Cross?]Talk Between Genomes: How Co?]Evolution Shaped Plant Mitochondrial Gene Expression 33Françoise Budar and Hakim Mireau3.1 Introduction 333.2 Evidence showing the versatility of factors involved in plant mitochondria gene expression 353.2.1 Transcription 353.2.2 RNA maturation 383.2.3 RNA editing 413.2.4 Intron splicing 443.3 Mitochondrial gene expression: co?]evolution makes sense 463.3.1 Co?]evolution of cytoplasmic male sterility 463.3.2 Most Rf genes encode PPR proteins 483.4 Co?]evolution scenarios 503.5 Conclusion and perspectives 54References 544 The Dynamic Chondriome: Control of Number, Shape, Size and Motility of Mitochondria 67David C. Logan and Gaël Paszkiewicz4.1 Introduction 674.2 Motility 684.2.1 Actin?]mediated displacement 684.2.2 Microtubules 704.3 Number 714.3.1 Division 714.3.2 A dynamin?]independent division mechanism? 804.3.3 Fusion 814.4 The chondriostat: mitochondrial dynamics during development and following modification of cell environment 864.5 Mitochondrial quality control and regulation of dynamics to enable selective degradation of mitochondria 884.5.1 The mitophagy apparatus 894.5.2 FRIENDLY/Clu?]type proteins 924.6 Case study: mitochondrial dynamics during germination 944.6.1 The germination process 944.6.2 The chondriome during germination 964.7 Conclusions 99Acknowledgements 99References 1005 Metal Homeostasis in Plant Mitochondria 111Gianpiero Vigani and Marc Hanikenne5.1 Introduction 1115.2 Iron 1145.2.1 Heme and Fe?]S clusters 1145.2.2 Fe binding proteins 1175.2.3 Fe transport 1195.3 Copper 1215.4 Zinc 1235.5 Manganese 1255.6 Trace metals in plant mitochondria 1285.7 Metallome perturbation within mitochondria 1295.8 Conclusions 132Acknowledgements 132References 1336 RNA Metabolism and Transcript Regulation 143Michal Zmudjak and Oren Ostersetzer?]Biran6.1 Introduction 1436.2 The mitochondrial transcription machinery 1456.2.1 Analyses of mitochondrial promoter regions 1466.2.2 RNA polymerases 1476.2.3 Co?]factors of the mitochondria transcription machinery 1486.3 Post?]transcriptional RNA processing 1516.3.1 Trimming, RNA end?]processing and decay in plant mitochondria 1516.3.2 RNA editing 1556.3.3 Splicing of mitochondrial group II introns 159Acknowledgements 168References 1687 Mitochondrial Regulation and Signalling in the Photosynthetic Cell: Principles and Concepts 185Iris Finkemeier and Markus Schwarzländer7.1 Introduction 1857.2 Regulation of protein functions within plant mitochondria 1877.2.1 Regulation of transcription and translation within mitochondria 1887.2.2 Regulation of nuclear gene expression 1897.2.3 Regulation of cytosolic translation and protein import into mitochondria 1927.2.4 Regulation of protein turnover within mitochondria 1947.2.5 Regulation of function and activity of mitochondrial proteins by post?]translational modifications and small molecules 1957.2.6 Regulation of mitochondrial number and organization as set by motility, fission, fusion and mitophagy 2077.3 Integration of chloroplast and mitochondrial regulation and signalling 2097.3.1 Mitochondria and chloroplasts make up a joint operational unit in the light 2097.3.2 Operational integration of mitochondria and chloroplasts requires interdependent regulation 2107.3.3 Does the concept of 'mitochondrial retrograde signalling' need rethinking for green plant cells? 211Acknowledgements 214References 2148 Mitochondrial Biochemistry: Stress Responses and Roles in Stress Alleviation 227Richard P. Jacoby, A. Harvey Millar and Nicolas L. Taylor8.1 Introduction 2278.2 Plant mitochondrial oxidative stress 2288.2.1 Accumulation of ROS in mitochondria 2288.2.2 ROS?]induced lipid peroxidation in mitochondria 2308.2.3 Metallome changes during oxidative stress 2318.2.4 Proteome changes during oxidative stress 2328.3 Plant mitochondrial roles in harsh environments and in a changing climate 2348.3.1 Mitochondrial roles under temperature stress 2368.3.2 The roles of mitochondria in mediating drought tolerance 2378.3.3 Mitochondrial respiration and salinity stress 2408.4 Stress?]dissipating roles of plant mitochondrial metabolism and products 2438.4.1 Mitochondrial impact on photosynthetic functions during environmental stress 2438.4.2 Root?]specific mitochondrial processes mediating tolerance to unfavourable soil conditions 2458.4.3 Cellular survival during and following stress requires mitochondrial metabolism and its products 2468.5 Future perspectives 247Acknowledgements 247References 2479 Ecophysiology of Plant Respiration 269Néstor Fernández Del?]Saz and Miquel Ribas?]Carbo9.1 Introduction 2699.2 What is respiration? 2699.3 The CO2/O2 paradigm 2719.4 Oxygen consumption 2739.4.1 Measuring oxygen uptake of organs 2739.4.2 The regulation of oxygen uptake 2749.4.3 Plant respiration at the ecosystem scale 2779.5 CO2 production 2789.5.1 Measuring organ CO2 production 2789.5.2 IRGA 2799.5.3 Environmental effects on CO2 measurement 2809.5.4 Plant and ecosystem scale 2819.5.5 Open top chambers (small?]community studies) 2819.5.6 Free?]air CO2 enrichment 2829.6 Carbon balance 2839.6.1 Ecosystem carbon balance (eddies) 2839.6.2 Global carbon balance 284References 28410 Photorespiration - Damage Repair Pathway of the Calvin-Benson Cycle 293Hermann Bauwe10.1 Introduction 29310.2 Photorespiration prevents potential damage from a side reaction of RuBP carboxylase 29510.3 Plant photorespiratory carbon metabolism 29610.3.1 Glycolate 2?]phosphate becomes dephosphorylated to glycolate 29710.3.2 Glycolate is converted into glycine in the peroxisome 30010.3.3 Glycolate oxidation 30110.3.4 H2O2 degradation 30210.3.5 Transamination of glyoxylate to glycine 30310.3.6 Mitochondrial reactions combine two molecules of glycine to form serine and CO2 30510.3.7 Back in the peroxisome, hydroxypyruvate is produced from serine and becomes oxidized to glycerate 31610.3.8 Back in the chloroplast, 3PGA is formed to replenish the Calvin-Benson cycle 31710.4 Interaction of photorespiration with other aspects of metabolism 31810.4.1 Plant photorespiratory nitrogen cycle 31810.4.2 TCA cycle and oxidative phosphorylation 32110.5 Improving photosynthesis 322Acknowledgement 323References 32411 Mitochondria and Cell Death 343Olivier van Aken11.1 Introduction 34311.2 Conservation of mitochondrial PCD pathways in plants 34411.3 The role of mitochondrial ROS in plant PCD 34711.4 Non?]ROS?]related molecules and plant PCD 35011.5 An update on the mitochondrial permeability transition pore 35111.6 Senescence, autophagy and PCD 35411.7 Interactions between mitochondria and chloroplasts during PCD 35511.8 Conclusions 357Acknowledgements 359References 360Index

A propos de l'auteur

David C. Logan, PhD
Institut de Recherche en Horticulture et Semences, Université d'Angers, France.

Résumé

Die lang erwartete zweite Auflage deckt die wichtigsten Veränderungen der letzten zehn Jahre ab.

Die 2. Auflage von Annual Plant Reviews, Volume 50: Plant Mitochondria wurde vollständig überarbeitet, um die jüngsten Forschungsergebnisse und ganz neue Kapitel ergänzt. Präsentiert werden die vielfältigen Aufgaben von Mitochondrien in Pflanzen. Nach einem Abriss der Geschichte der Erforschung von Mitochondrien in Pflanzen wird erläutert, wie die Koevolution die mitochondriale Genexpression bei Pflanzen beeinflusst hat. Es folgen eine Erläuterung der Steuerung von Anzahl, Form, Größe und Motilität von Mitochondrien, eine ausführliche Beschreibung der Stress-Reaktionen und Rollen der Stressverringerung bei Mitochondrien auf Ebene der Biochemie, eine Betrachtung der Wege zur Reparatur von Schädigungen nach dem Calvin-Benson-Zyklus und Erklärungen vieler weiterer Themen.

Dieses Werk mit Kapiteln von weltweit führenden Forschern auf dem Gebiet fasst erstmals die unzähligen Forschungsfortschritte der jüngsten Zeit zusammen und unterzieht diese einer Analyse. Folgende Bereiche werden in den Kapiteln behandelt: Bioblasten, Zytomikrosome und Chondriosome, die gegenseitige Beeinflussung bei Genomen, das dynamische Chondrium, die Metall-Homeostase in Pflanzenmitochrondrien, der RNA-Metabolismus und die Transkriptregulation, die mitochrondriale Regulation und Signalwege in der photosynthetischen Zelle, die Biochemie von Mitochrondrien, die Ökophysiologie der Pflanzenatmung, die Photorespiration, Mitochrondrien und Zelltod.

Die 2. Auflage von Annual Plant Reviews, Volume 50: Plant Mitochondria ist ein äußerst wichtiges und aktuelles Werk, das für Pflanzenwissenschaftler, Zell- und Molekularbiologen sowie Biochemiker von großem Nutzen und Interesse sein wird.

Détails du produit

• Auteurs: David C. Logan
• Collaboration: Davi C Logan (Editeur), David C Logan (Editeur), David C. Logan (Editeur)
• Edition: Wiley, John and Sons Ltd
• Langues: Anglais
• Format d'édition: Livre Relié
• Sortie: 16.02.2018
• EAN: 9781118906576
• ISBN: 978-1-118-90657-6
• Pages: 400
• Thèmes: Annual Plant Reviews; Annual Plant Reviews
• Catégorie: Sciences naturelles, médecine, informatique, technique > Biologie > Général, dictionnaires