Photocontrol of anthocyanin formation in turnip seedlings

Summary The substitution of far-red for the first six hours of a prolonged irradiation with red light resulted in a large increase in anthocyanin yield, which was greater than the combined yields from far-red and red when the two treatments were given separately. When intermittent far-red irradiation was followed by a single short exposure to red, a considerable amount of anthocyanin was formed, although each treatment given separately had little effect. Four hours continuous far-red alone yielded some anthocyanin and also resulted in a further large increase in the effect of a short red treatment; this terminal red effect was fully reversible by a subsequent brief exposure to far-red. It is concluded that at least two photochemical reactions are involved in the responses to red and far-red, the first leading to the formation of substrate(s) used in the second reaction.When red light preceded exposure to the far-red/red irradiation sequence, the far-red enhancement effect was almost entirely lost and the anthocyanin yield approached that in red light. The effect of the red pre-irradiation treatment is attributed to destruction of phytochrome and it is suggested that phytochrome is the only pigment mediating anthocyanin synthesis in red and far-red. A possible interpretation is that the high-energy reaction in far-red and the low energy red/far-red reversible reaction are mediated by different forms of phytochrome.The substitution of blue for the first six hours of a prolonged irradiation with red light also resulted in a synergistic increase in anthocyanin yield; the enhancement effect of blue light was, however, not prevented by prior exposure to red. It is concluded that phytochrome is not the only pigment mediating the reactions occurring in blue light. The synergism between blue and red suggests that the high-energy reaction in blue light may lead to the production of substrates for phytochrome action.

---

Zusammenfassung Die Substitution der ersten 6 Std einer Hellrot-Dauerbestrahlung durch Dunkelrot führte zu einem starken Anstieg im Anthocyangehalt, der höher war als die Summe aus Dunkelrot und Hellrot, wenn beide Bestrahlungen getrennt gegeben wurden. Folgte auf intermittierende Dunkelrot-Bestrahlung eine einmalige Dosis Hellrot, bildete sich eine beträchtliche Menge Anthocyan, obwohl jede Bestrahlung für sich kaum wirksam war. 4 Std Dauerdunkelrot induzierten bereits meßbare Anthocyanbildung, die durch kurze Hellrot-Bestrahlung weiter gesteigert werden konnte; der Effekt dieser terminalen Dosis Hellrot konnte durch nachfolgende kurze Dunkelrot-Bestrahlung wieder rückgängig gemacht werden. Daraus wird geschlossen, daß wenigstens zwei photochemische Reaktionen bei Bestrahlung mit Hellrot und Dunkelrot ablaufen, wobei die erste Substrat(e) für die zweite produziert.Wurde vor einer Dunkelrot-Hellrot-Sequenz mit Hellrot bestrahlt, ging die fördernde Wirkung von Dunkelrot fast vollständig verloren und der Anthocyangehalt entsprach annähernd dem in Hellrot. Der Effekt der Hellrot-Vorbestrahlung wird auf die Destruktion von Phytochrom zurückgeführt und es wird vermutet, daß Phytochrom das einzige Pigment ist, das bei der Anthocyansynthese in Hellrot und Dunkelrot beteiligt ist. Eine mögliche Interpretation wäre, daß die Hochenergiereaktion in Dunkelrot und die Hellrot-Dunkelrot reversible Niederenergiereaktion durch verschiedene Formen von Phytochrom vermittelt werden.Die Substitution der ersten 6 Std einer Dauerbelichtung mit Hellrot durch Blau ergab ebenfalls eine synergistische Zunahme im Anthocyangehalt. Der fördernde Effekt von Blaulicht konnte jedoch durch Vorbestrahlung mit Hellrot nicht verhindert werden. Daraus wird geschlossen, daß Phytochrom nicht das einzige Pigment sein kann, das die Reaktionen in Blaulicht vermittelt. Der Synergismus zwischen Blau und Hellrot läßt vermuten, daß die Hochenergiereaktion in Blau zur Produktion von Substrat führt, mit dem Phytochrom reagieren kann.

     

Translation initiation factor 3 antagonizes authentic start codon selection on leaderless mRNAs

In this study, we have examined the influence of initiation factors on translation initiation of leaderless mRNAs whose 5'-terminal residues are the A of the AUG initiating codon. A 1:1 ratio of initiation factors to ribosomes abolished ternary complex formation at the authentic start codon of different leaderless mRNAs. Supporting this observation, in vitro translation assays using limiting ribosome concentrations with competing leaderless λ c I and Escherichia coli ompA mRNAs, the latter containing a canonical ribosome binding site, revealed reduced cI synthesis relative to OmpA in the presence of added initiation factors. Using in vitro toeprinting and in vitro translation assays, we show that this effect can be attributed to IF3. Moreover, in vivo studies revealed that the translational efficiency of a leaderless reporter gene is decreased with increased IF3 levels. These studies are corroborated by the observed increased translational efficiency of a leaderless reporter construct in an infC mutant strain unable to discriminate against non-standard start codons. These results suggest that, in the absence of a leader or a Shine–Dalgarno sequence, the function(s) of IF3 limits stable 30S ternary complex formation.