BRUTUS und seine Paraloge, BTS LIKE1 und BTS LIKE2, kodieren wichtige negative Regulatoren der Eisenmangelreaktion in Arabidopsis thaliana

Eisen (Fe) ist für die Pflanzengesundheit erforderlich, kann jedoch auch toxisch sein, wenn es in Übermaß vorhanden ist. Daher müssen die Fe-Spiegel straff kontrolliert werden. Die E3-Ligase BRUTUS (BTS) von Arabidopsis thaliana ist an der negativen Regulation der Eisenmangelreaktion beteiligt, und hier zeigen wir, dass die beiden A. thaliana BTS-Paraloge, BTS LIKE1 (BTSL1) und BTS LIKE2 (BTSL2), Proteine kodieren, die redundantly als negative Regulatoren der Eisenmangelreaktion fungieren. Der Verlust beider E3-Ligasen erhöht die Toleranz gegenüber Eisenmangel. Weiterhin erzeugten wir einen triple Mutanten mit Verlust beider BTS-Paraloge und einem teilweisen Verlust der BTS-Expression, der eine noch größere Toleranz gegenüber eisenmangelnden Bedingungen und eine erhöhte Eisenakkumulation aufweist, ohne dass es zu toxischen Effekten durch Eisen kommt. Schließlich identifizierten wir einen Mutanten mit einer neuartigen Missense-Mutation von BTS, der eine Eisenmangelreaktion in der Wurzel zeigt, wenn er sowohl unter eisenmangelnden als auch eisenreichen Bedingungen kultiviert wird, was zu Eisen-Toxizität führt, wenn Pflanzen unter eisenreichen Bedingungen wachsen.