Stressreaktionen bei Luzerne (Medicago sativa L.)

S-Adenosyl-l-methionin:caffeinsäure 3-O-methyltransferase (COMT, EC 2.1.1.6) katalysiert die Umwandlung von Caffeinsäure in Ferulasäure, einen entscheidenden Schritt in der Biosynthese von Ligninmonomeren. Wir haben einen funktionell aktiven cDNA-Klon (pCOMT1) isoliert, der die alfalfa (Medicago sativa L.) COMT codiert, indem wir eine lambdaZAPII cDNA-Expressionsbibliothek mit Anti-(Aspen-COMT)-Antikörpern immunoscreened haben. Die abgeleitete Aminosäuresequenz von pCOMT1 ist zu 86% identisch mit der von COMT aus Aspen. Die Southern-Blot-Analyse zeigt, dass COMT bei Luzerne von mindestens zwei Genen codiert wird. Die Zugabe einer Elicitorpräparation aus Bäckerhefe zu Luzernenzellkulturen führte zu einer schnellen Akkumulation von COMT-Transkripten, die nach etwa 19 Stunden nach der Elicitierung einen Höchststand erreichten. Die Northern-Blot-Analyse von totalem RNA aus verschiedenen Organen von Luzerne-Pflanzen in verschiedenen Entwicklungsstadien zeigte, dass COMT-Transkripte in Wurzeln und Stielen am reichlichsten vorhanden sind. Transkripte, die ATP:i-Methionin-S-Adenosyltransferase (AdoMet-Synthetase, EC 2.5.1.6) codieren, dem Enzym, das für die Synthese des Methylgebers für die COMT-Reaktion verantwortlich ist, wurden gemeinsam mit COMT-Transkripten in Elicitor-behandelten Zellen induziert und wiesen ein ähnliches Ausdrucksmuster wie COMT in verschiedenen Organen von Luzerne-Pflanzen in unterschiedlichen Entwicklungsstadien auf.