Duplication of NRAMP3 Gene in Poplars Generated Two Homologous Transporters with Distinct Functions
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Le résumé fourni par la source
Transition metals are essential for a wealth of metabolic reactions, but their concentrations need to be tightly controlled across cells and cell compartments, as metal excess or imbalance has deleterious effects. Metal homeostasis is achieved by a combination of metal transport across membranes and metal binding to a variety of molecules. Gene duplication is a key process in evolution, as emergence of advantageous mutations on one of the copies can confer a new function. Here, we report that the poplar genome contains two paralogues encoding NRAMP3 metal transporters localized in tandem. All Populus species analyzed had two copies of NRAMP3, whereas only one could be identified in Salix species indicating that duplication occurred when the two genera separated. Both copies are under purifying selection and encode functional transporters, as shown by expression in the yeast heterologous expression system. However, genetic complementation revealed that only one of the paralogues has retained the original function in release of metals stored in the vacuole previously characterized in A. thaliana. Confocal imaging showed that the other copy has acquired a distinct localization to the Trans Golgi Network (TGN). Expression in poplar suggested that the copy of NRAMP3 localized on the TGN has a novel function in the control of cell-to-cell transport of manganese. This work provides a clear case of neo-functionalization through change in the subcellular localization of a metal transporter as well as evidence for the involvement of the secretory pathway in cell-to-cell transport of manganese.
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Le contrôle bibliographique ouvert
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- Titre Crossref
- Duplication of <i>NRAMP3</i> Gene in Poplars Generated Two Homologous Transporters with Distinct Functions
- Date Crossref
- 01/06/2022
- Éditeur
- Oxford University Press (OUP)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Centre National de la Recherche Scientifique pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Université Paris-Saclay pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institut de Biologie Intégrative de la Cellule pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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CEA Paris-Saclay pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Vietnam Academy of Science and Technology pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Institut National de Recherche pour l'Agriculture pays non établi dans la noticeOrganisme public
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