The cap structure and the poly(A) tail are important regulatory determinants in establishing the translational efficiency of a messenger RNA. Although the mechanism by which either determinant functions remains poorly characterized, the interaction between the poly(A) tail-poly(A)-binding protein complex and events occurring at the 5' terminus during translation initiation has been an intriguing possibility. In this report, the mutual dependence of the cap and the poly(A) tail was studied. Poly(A)+ and poly(A)- luciferase (Luc) mRNAs generated in vitro containing or lacking a cap were translated in vivo in tobacco protoplasts, Chinese hamster ovary cells, and yeast following delivery by electroporation. The poly(A) tail-mediated regulation of translational efficiency was wholly dependent on the cap for function. Moreover, cap function was enhanced over an order of magnitude by the presence of a poly(A) tail. The relative differences in stability between the mRNAs could not account for the synergism. The synergism between the cap and poly(A) tail was not observed in yeast cells in which active translation had been disrupted. In addition, the synergism was not observed in in vitro translation lysates. These data demonstrate that the cap and the poly(A) tail are interdependent for optimal function in vivo and suggest that communication between the two regulatory determinants may be important in establishing efficient translation.

Vitamin C (ascorbic acid) is essential to prevent disease associated with connective tissue (e.g., scurvy), improves cardiovascular and immune cell functions, and is used to regenerate alpha-tocopherol (vitamin E). In contrast to most animals, humans lack the ability to synthesize ascorbic acid as a result of a mutation in the last enzyme required for ascorbate biosynthesis. Vitamin C, therefore, must be obtained from dietary sources and, because it cannot be stored in the body, it must be obtained regularly. Once used, ascorbic acid can be regenerated from its oxidized form in a reaction catalyzed by dehydroascorbate reductase (DHAR). To examine whether overexpression of DHAR in plants would increase the level of ascorbic acid through improved ascorbate recycling, a DHAR cDNA from wheat was isolated and expressed in tobacco and maize, where DHAR expression was increased up to 32- and 100-fold, respectively. The increase in DHAR expression increased foliar and kernel ascorbic acid levels 2- to 4-fold and significantly increased the ascorbate redox state in both tobacco and maize. In addition, the level of glutathione, the reductant used by DHAR, also increased, as did its redox state. These results demonstrate that the vitamin C content of plants can be elevated by increasing expression of the enzyme responsible for recycling ascorbate.

Journal Article The 5'-leader sequence of tobacco mosaic virus RNA enhances the expression of foreign gene transcripts in vitro and in vivo Get access Daniel R. Gallie, Daniel R. Gallie 1Departments of Virus Research, John Innes Institute, AFRC Institute of Plant Science ResearchColney Lane, Norwich NR4 7UH Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar David E. Sleat, David E. Sleat 1Departments of Virus Research, John Innes Institute, AFRC Institute of Plant Science ResearchColney Lane, Norwich NR4 7UH3Department of Department of Biochemistry, University of LiverpoolPO Box 147, Liverpool L69 3BX, UK Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar John W. Watts, John W. Watts 2Department of Cell Biology, John Innes Institute, AFRC Institute of Plant Science ResearchColney Lane, Norwich NR4 7UH Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar Philip C. Turner, Philip C. Turner 3Department of Department of Biochemistry, University of LiverpoolPO Box 147, Liverpool L69 3BX, UK Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar T.Michael A. Wilson T.Michael A. Wilson * 1Departments of Virus Research, John Innes Institute, AFRC Institute of Plant Science ResearchColney Lane, Norwich NR4 7UH *To whom should be addressed Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar Nucleic Acids Research, Volume 15, Issue 8, 24 April 1987, Pages 3257–3273, https://doi.org/10.1093/nar/15.8.3257 Published: 24 April 1987 Article history Received: 20 February 1987 Accepted: 20 March 1987 Published: 24 April 1987

H(2)O(2) serves an important stress signaling function and promotes stomatal closure, whereas ascorbic acid (Asc) is the major antioxidant that scavenges H(2)O(2). Dehydroascorbate reductase (DHAR) catalyzes the reduction of dehydroascorbate (oxidized ascorbate) to Asc and thus contributes to the regulation of the Asc redox state. In this study, we observed that the level of H(2)O(2) and the Asc redox state in guard cells and whole leaves are diurnally regulated such that the former increases during the afternoon, whereas the latter decreases. Plants with an increased guard cell Asc redox state were generated by increasing DHAR expression, and these exhibited a reduction in the level of guard cell H(2)O(2). In addition, a higher percentage of open stomata, an increase in total open stomatal area, increased stomatal conductance, and increased transpiration were observed. Guard cells with an increase in Asc redox state were less responsive to H(2)O(2) or abscisic acid signaling, and the plants exhibited greater water loss under drought conditions, whereas suppressing DHAR expression conferred increased drought tolerance. Our analyses suggest that DHAR serves to maintain a basal level of Asc recycling in guard cells that is insufficient to scavenge the high rate of H(2)O(2) produced in the afternoon, thus resulting in stomatal closure.