Bowler, C.

De Veylder, L.

Falciatore, A.

Fortunato, A.E.

Huysman, M.J.J.

Inzé, D.

Kroth, P.G.

Matthijs, M.

Van den Daele, H.

Vyverman, W.

Open Marine Archive

XXII International Diatom Symposium 
 
~ 52 ~ 
 
CONTROL OF LIGHT‐DEPENDENT CELL CYCLE ONSET BY THE DIATOM‐SPECIFIC 
CYCLIN DSCYC2 
 
Marie  J.J.  Huysman1,2,3,4,5,  Antonio  E.  Fortunato4,  Michiel  Matthijs1,2,3,  Hilde  Van  den 
Daele2,3,  Dirk  Inzé2,3,  Chris  Bowler5,  Peter  Kroth6,  Angela  Falciatore4, Wim  Vyverman1  & 
Lieven De Veylder2,3 
1Laboratory of Protistology and Aquatic Ecology, Department of Biology, Ghent University 
2Department of Plant Systems Biology, VIB 
3Department of Plant Biotechnology and Bioinformatics, Ghent University 
4Laboratoire de Génomique des Microorganismes, Université Pierre et Marie Curie, CNRS UMR 7238 
5Environmental and Evolutionary Genomics Section,  IBENS, CNRS UMR8186  INSERM U1024, Ecole 
Normale Supérieure 
6Plant Ecophysiology Lab, Fachbereich Biologie, Universität Konstanz 
 
Cell  division  in  photosynthetic  organisms  is  tightly  regulated  by  light.  Although  light‐
dependency of cell cycle onset has been well characterized  in various phototrophs,  little  is 
known  about  the  cellular  signaling  cascades  connecting  light  perception  with  cell  cycle 
activation  and  progression.  Here,  we  demonstrate  that  the  Phaeodactylum  tricornutum 
diatom‐specific  cyclin  2  (dsCYC2)  displays  a  transcriptional  peak  only minutes  after  light 
exposure,  long before  the onset of  cell division.  In  accordance with  a  role  for dsCYC2  in 
controlling  a  light‐dependent  cell  cycle  checkpoint,  dsCYC2  silencing  decreases  the  cell 
division  rate  due  to  a  prolongation  of  the  G1‐to‐S  phase  transition.  Interestingly, 
transcriptional  induction of dsCYC2  is  triggered by blue  light  in  a  fluence  rate‐dependent 
manner, hinting at a photoreceptor‐mediated regulation of dsCYC2. Using yeast‐one‐hybrid 
screening we were able to identify a blue light photoreceptor of the aureochrome family as 
an  interactor  and  activator  of  the  dsCYC2  promoter  sequence. We  are  currently  further 
investigating  the  light‐regulated  transcription of dsCYC2 and control of cell cycle onset by 
analyzing  the  effect  of  silencing  of  this  photoreceptor  on  the  expression  of  dsCYC2  and 
other cell cycle regulators. The functional characterization of a cyclin whose transcription is 
controlled  directly  by  light  and  whose  activity  connects  light  signaling  with  cell  cycle 
progression  contributes  significantly  to  our  understanding  of  the molecular mechanisms 
that underlie light‐dependent cell cycle onset in diatoms and possibly other eukaryotes. 
 
   


Control of light-dependent cell cycle onset by the diatom-specific cyclin dsCYC2

Control of light-dependent cell cycle onset by the diatom-specific cyclin dsCYC2

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Open Marine Archive