PolA2 is required for embryo development in Arabidopsis.

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Title: PolA2 is required for embryo development in Arabidopsis.
Authors: Hui Yang1, Daoquan Xiang1, Venglat, Sathya Prakash1, Yongguo Cao1, Wang, Edwin1,2, Selvaraj, Gopalan1, Datla, Raju1 raju.datla@nrc-cnrc.gc.ca
Source: Botany. Jun2009, Vol. 87 Issue 6, p626-634. 8p. 1 Color Photograph, 1 Black and White Photograph, 1 Diagram, 1 Chart, 1 Graph.
Subject Terms: *ARABIDOPSIS, *DNA replication, *DNA polymerases, *PLANT embryology, *PLANTS, *MOLECULAR genetics
Abstract (English): DNA replication machinery is highly conserved in eukaryotes. DNA polymerase is essential for the synthesis of new DNA strands and for DNA repair. Despite the significant progress in the understanding of these processes in yeast and animal model systems, there is only scant information available for their counterparts in plants. Among different multisubunit-containing DNA polymerases, DNA polymerase α (POLA complex) is composed of four subunits. In this study, we report on the characterization of PolA2, which encodes the putative B subunit of DNA polymerase α in Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. PolA2 is a single copy gene in Arabidopsis and shows highly conserved regions with putative homologs in other plant species. Insertional inactivation of PolA2 in Arabidopsis leads to embryo lethality, with developmental arrest at or before the four-cell stage during embryogenesis. The apical cell lineage is strongly affected in the mutant embryos and the endosperm initial cell fails to divide. PolA2 is expressed broadly in the early phases of embryo development during the period of active cell divisions, while during the later stages of development expression is reduced and more localized. Ectopic overexpression of PolA2 produced dominant negative phenotypes with gametic and embryo lethality suggesting that coordinated and parallel expression with other subunits is critical for its proper function in DNA replication and plant development. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
Abstract (French): La machinerie de la duplication de l'ADN est fortement conservée chez les eucaryotes. La polymérase de l'ADN est essentielle pour la synthèse des nouveaux brins d'ADN et pour la réparation de L'ADN. En dépit de progrès significatifs dans la compréhension de ces processus chez les systèmes de la levure et d'animaux modèles, peu d'information existe chez leurs contreparties végétales. Parmi les différentes polymérases de l'ADN contenant différentes sous unités, la polymérase α (complexe POLA) comporte quatre sous unités. Les auteurs présentent la caractérisation du PolA2 codant pour la sous unité B présumée de la polymérase de l'ADN chez l'Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. Chez cette plante, le PolA2 est un gène à simple copie montrant des régions fortement conservées avec des homologues présumés chez les autres espèces de plantes. L'inactivation du PolA2 par insertion chez l'Arabidopsis conduit à la mort de l'embryon, avec un arrêt du développement au stade ou avant le stade à quatre cellules de l'embryogenèse. La lignée des cellules apicales est fortement affectée chez les embryons mutants et les cellules initiales de l'endoderme ne se développent pas. Le PolA2 s'exprime largement au cours des premières phases du développement embryonnaire pendant la phase des divisions cellulaires, alors qu'au cours des stades avancés du développement l'expression devient plus localisée et se réduit. Une surexpression ectopique du PolA2 produit des phénotypes négatifs dominants porteurs de létalités gamétiques et embryonnaires, ce qui suggère que l'expression coordonnée et parallèle avec d'autres sous unités est critique pour son propre fonctionnement dans la réplication de l'ADN et le développement de la plante. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
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ISSN:19162790
DOI:10.1139/B09-028
Published in:Botany
Language:English