Abstract S-acylation is the addition of a fatty acid to a cysteine residue of a protein. While this modification may profoundly alter protein behaviour, its effects on the function of plant proteins remains poorly characterised, largely as a result to the lack of basic information regarding which proteins are S-acylated and where in the proteins the modification occurs. In order to address this gap in our knowledge, we have performed a comprehensive analysis of plant protein S-acylation from 6 separate tissues. In our highest confidence group, we identified 5185 cysteines modified by S-acylation, which were located in 4891 unique peptides from 2643 different proteins. This represents around 9% of the entire Arabidopsis proteome and suggests an important role for S-acylation in many essential cellular functions including trafficking, signalling and metabolism. To illustrate the potential of this dataset, we focus on cellulose synthesis and confirm for the first time the S-acylation of all proteins known to be involved in cellulose synthesis and trafficking of the cellulose synthase complex. In the secondary cell walls, cellulose synthesis requires three different catalytic subunits (CESA4, CESA7 and CESA8) that all exhibit striking sequence similarity. While all three proteins have been widely predicted to possess a RING-type zinc finger at their N-terminus, for CESA4 and CESA8, we find evidence for S-acylation of cysteines in this region that is incompatible with any role in coordinating metal ions. We show that while CESA7 may possess a RING type domain, the same region of CESA4 and CESA8 appear to have evolved a very different structure. Together, the data suggests this study represents an atlas of S-acylation in Arabidopsis that will facilitate the broader study of this elusive post-translational modification in plants as well as demonstrates the importance of undertaking further work in this area.

Abstract The RNA chaperone Hfq acting as a hexamer, is a known mediator of post-transcriptional regulation expediting basepairing between small RNAs (sRNAs) and their target mRNAs. However, the intricate details associated with Hfq-RNA biogenesis are still unclear. Previously, we reported that the stringent response regulator, RelA is a functional partner of Hfq that facilitates Hfq-mediated sRNA-mRNA regulation in vivo and induces Hfq hexamerization in vitro . Here, for the first time we show that RelA-mediated Hfq hexamerization requires an initial binding of RNA, preferably sRNA to Hfq monomers. By interacting with a Shine-Dalgarno-like sequence (GGAG) in the sRNA, RelA stabilizes the initially unstable complex of RNA bound-Hfq monomer, enabling the attachment of more Hfq subunits to form a functional hexamer. Overall, our study showing that RNA binding to Hfq monomers is at the heart of RelA-mediated Hfq hexamerization, challenges the previous concept that only Hfq hexamers can bind RNA.

Trees represent the largest terrestrial carbon sink and a renewable source of ligno-cellulose. There is significant scope for yield and quality improvement in these largely undomesticated species, and efforts to engineer new, elite varieties will benefit from an improved understanding of the transcriptional network underlying cambial growth and wood formation. We generated high-spatial-resolution RNA Sequencing data spanning the secondary phloem, vascular cambium and wood forming tissues. The transcriptome comprised 28,294 expressed, previously annotated genes, 78 novel protein-coding genes and 567 long intergenic non-coding RNAs. Most paralogs originating from the Salicaceae whole genome duplication were found to have diverged expression, with the notable exception of those with high expression during secondary cell wall deposition. Co-expression network analysis revealed that the regulation of the transcriptome underlying cambial growth and wood formation comprises numerous modules forming a continuum of active processes across the tissues. The high spatial resolution enabled identification of novel roles for characterised genes involved in xylan and cellulose biosynthesis, regulators of xylem vessel and fiber differentiation and lignification. The associated web resource (AspWood, http://aspwood.popgenie.org) integrates the data within a set of interactive tools for exploring the expression profiles and co-expression network.

Abstract Cellulose is the most abundant component of plant cell walls where it plays a pivotal role in regulating plant cell size and shape. In addition, as a component of the woody secondary cell walls, cellulose represents an abundant renewable resource to produce materials and chemicals. In higher plants, cellulose is synthesised at the plasma membrane by a hexameric protein complex, known as the rosette, that is able to synthesise 18 glucose chains that bond together to form a microfibril. While this rosette structure is highly conserved, significant variation exists in the structure and physical properties of cellulose found in different cell types and synthesised by different species. In this study, we surveyed the ability of the catalytic subunits of the cellulose synthase complex (CESA proteins) from a range of lower plant species to synthesise cellulose in the Arabidopsis secondary cell walls. Several lower plant CESA proteins are able to function in higher plants in conjunction Arabidopsis CESAs. Additionally, two moss CESA proteins synthesised cellulose in absence of Arabidopsis CESAs but with reduced crystallinity, indicating that it is the structure of CESA proteins themselves and not the cellular environment that determines the properties of the cellulose synthesised.

A comparative study of leaf and soil Zn in healthy and unhealthy apple orchards was undertaken to diagnose Zn deficiency in major apple growing blocks of district Doda, Jammu and Kashmir, India during July–August, 2014. Available Zn content in healthy orchards ranged from 1.0–3.6 mg kg-1 in surface soils and from 0.67–2.90 mg kg-1 in sub surface soils of entire district with respective mean values of 1.54 and 1.21 mg kg-1. The corresponding ranges for unhealthy orchards were found to be 0.50–0.99 mg kg-l and 0.40–0.83 mg kg-1 with respective mean values of 0.70 and 0.59 mg kg-1. The overall Zn content in leaves of normal healthy orchards ranged from 24.6–37.5 mg kg-1 whereas in unhealthy orchards, the range was 12.7–28.4 mg kg-1 with respective mean values of 30.36 and 19.25 mg kg-1. Higher Zn status of healthy orchards was ascribed to relatively better management practices being followed in these orchards when compared to others where absentee farming was prevalent. Available Zn showed significant positive correlations with leaf Zn and OC content, both in surface and sub surface soils, whereas its relationship with soil pH was negative. The proposed critical levels of Zn, both in soil and leaf could effectively differentiate the healthy and unhealthy orchards. However, in some cases symptom development could only be attributed to hidden hunger/interactions with other nutrient elements/environment or some external factors.