008131126s2012                                                eng  d
■001CHIMSIN00303859
■00520131126140113.5
■020    ▼a9781267812322
■040    ▼aUMI▼cUMI
■090    ▼aPh.D.
■1001  ▼aBoller,  Amanda.
■24510▼aStable  Carbon  Isotope  Discrimination  by  RubisCO  Enzymes  Relevant  to  the  Global  Carbon  Cycle▼h[e-book]
■260    ▼aTampa▼bUniversity  of  South  Florida▼c2012.
■300    ▼a152  p.
■500    ▼aAdviser:  Kathleen  M.  Scott.
■502    ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  South  Florida,  2012.
■520    ▼aFive  different  forms  of  ribulose  1,5-bisphosphate  carboxylase/oxygenase  (RubisCO;  IA,  IB,  IC,  ID,  II),  the  carboxylase  of  the  Calvin-Benson-Bassham  cycle  (CBB),  are  utilized  by  plants,  algae  and  autotrophic  bacteria  for  carbon  fixation.  Discrimination  against  13C  by  RubisCO  is  a  major  factor  dictating  the  stable  carbon  isotopic  composition  (δ13  C  =  {[13C/12C  sample/  13C/12Cstandard]  -  1}  X  1000)  of  biomass.  To  date,  isotope  discrimination,  expressed  as  ϵ  values  (={[12  k/13k]  -  1}  X  1000;  12k  and    13k  =  rates  of  12C  and  13C  fixation)  has  been  measured  for  form  IA,  IB,  and  II  RubisCOs  from  only  a  few  species,  with  ϵ  values  ranging  from  18  to  29  ‰.  The  aim  of  this  study  was  to  better  characterize  form  ID  and  IC  RubisCO  enzymes,  which  differ  substantially  in  primary  structure  from  the  IB  enzymes  present  in  many  cyanobacteria  and  organisms  with  green  plastids,  by  measuring  isotopic  discrimination  and  kinetic  parameters  (KCO2  and  Vmax).  Several  major  oceanic  primary  producers,  including  diatoms,    coccolithophores,  and  some  dinoflagellates  have  form  ID  RubisCO,  while  form  IC  RubisCO  is  present  in  many  proteobacteria  of  ecological  interest,  including  marine  manganese-oxidizing  bacteria,  some  nitrifying  and  nitrogen-fixing  bacteria,  and  extremely  metabolically  versatile  organisms  such  as  Rhodobacter  sphaeroides.  The  ϵ  -    values  of  the  form  ID  RubisCO  from  the  coccolithophore,  Emiliania  huxleyi  and  the  diatom,  Skeletonema  costatum  (respectively  11.1‰  and  18.5‰)  were  measured  along  with  form  IC  RubisCO  from    Rhodobacter  sphaeroides  and  Ralstonia  eutropha  (respectively  22.9‰  and  19.0‰).  Isotopic  discrimination  by  these  form  ID/IC  RubisCOs  is  low  when  compared  to  form  IA/IB  RubisCOs  (22-29‰).  Since  the  measured  form  ID  RubisCOs  are  less  selective  against  13C,  oceanic  carbon  cycle  models  based  on  13C  values  may  need  to  be  reevaluated  to  accommodate  lower  ϵ  values  of  RubisCOs  found  in  major  marine  algae.  Additionally,  with  further  isotopic  studies,  the  extent  to  which  form  IC  RubisCO  from  soil  microorganisms  contributes  to  the  terrestrial  carbon  sink  may  also  be  determined.
■650  4▼aBiology,  General
■650  4▼aBiology,  Microbiology
■650  4▼aChemistry,  Biochemistry
■71020▼aUniversity  of  South  Florida▼bBiology  (Integrative  Biology).
■79010▼aScott,  Kathleen  M.▼eadvisor
■79010▼aScott,  Kathleen  M.▼ecommittee  member
■79010▼aHarwood,  Valerie  J.▼ecommittee  member
■79010▼aPaul,  John  H.▼ecommittee  member
■79010▼aPierce,  Sidney  K.▼ecommittee  member
■85640▼uKTLA/2013/3546946.pdf