Systemin este un hormon peptidic al plantelor bine cunoscut, care a fost în centrul atenției unei cercetări ample în domeniul fiziologiei plantelor. În calitate de furnizor de sistem de încredere, am asistat de prima dată la interesul din ce în ce mai mare de a înțelege efectele sale multifacete asupra diferitelor procese vegetale, în special metabolismul lipidelor vegetale. În acest blog, vom explora în detaliu efectele sistemului asupra metabolismului lipidelor plantelor și vom discuta despre implicațiile acestor efecte.
SystemIn: o imagine de ansamblu
Systemin este o peptidă de 18 - amino - acid descoperit în plantele de tomate. Acesta joacă un rol crucial în răspunsul apărării plantei împotriva ierbivorelor și agenților patogeni. Când o plantă este deteriorată, SystemIn este eliberat și activează o serie de căi de semnalizare legate de apărare. Aceste căi duc la producerea de diverși compuși legați de apărare, cum ar fi inhibitorii proteinazei, care pot descuraja erbivore și protejează planta de daune suplimentare.
Căi de semnalizare a sistemului și a lipidelor
Unul dintre principalele moduri în care sistemul afectează metabolismul lipidelor plantelor este prin activarea căilor de semnalizare lipidică. Ca răspuns la percepția sistemului, membrana celulelor vegetale suferă o serie de modificări. Fosfolipazele, enzimele care descompun fosfolipidele din membrana celulară sunt activate. De exemplu, fosfolipaza A2 (PLA2) este una dintre enzimele cheie implicate în acest proces. Când sistemul se leagă de receptorul său de pe membrana celulară, declanșează o cascadă de semnalizare care duce la activarea PLA2.
Activarea PLA2 are ca rezultat hidroliza fosfolipidelor membranei, eliberând acizi grași liberi (FFA) și lizofosfolipide. Printre FFA -urile eliberate, acidul linolenic are o importanță deosebită. Acidul linolenic servește ca precursor pentru sinteza acidului iamonic (JA), un hormon vegetal care este strâns asociat cu răspunsurile de apărare și metabolismul lipidelor. Conversia acidului linolenic în JA implică o serie de reacții enzimatice, inclusiv acțiunea lipoxigenazei (LOX), a oxidului de allen sintaza (AOS) și a oxidului de allen ciclază (AOC).
JA, la rândul său, acționează ca o moleculă de semnalizare care reglementează expresia a numeroase gene implicate în metabolismul lipidelor. Poate induce expresia genelor care codifică enzimele implicate în biosinteza și modificarea acizilor grași. De exemplu, JA poate - regla expresia genelor care codifică acil - purtător - proteină (ACP) desaturaze, care sunt responsabile de introducerea legăturilor duble în acizi grași, modificând astfel compoziția acizilor grași a lipidelor vegetale.
Impact asupra compoziției acizilor grași
Activarea căilor de semnalizare mediate de sistemină poate modifica semnificativ compoziția de acid gras a lipidelor vegetale. Așa cum am menționat anterior, sinteza JA din acidul linolenic poate duce la modificări ale abundenței relative a diferiților acizi grași. Acidul linolenic este un acid omega - 3 gras, iar utilizarea sa crescută pentru sinteza JA poate duce la o scădere a nivelurilor sale din plantă.
Pe de altă parte, poate fi reglementată expresia genelor implicate în sinteza altor acizi grași. De exemplu, sinteza acizilor grași saturați și monoinsaturați poate crește ca răspuns la tratamentul cu sistem. Această modificare a compoziției de acid gras poate avea mai multe implicații pentru plantă. Acizii grași cu grade diferite de saturație au proprietăți fizice și chimice diferite. Acizii grași saturați sunt mai rigizi și mai puțin lichizi decât acizii grași nesaturați. Prin urmare, o creștere a conținutului de acid gras saturat poate afecta fluiditatea membranei celulare, care la rândul lor poate influența procesele asociate membranei, cum ar fi transportul ionic și transducția semnalului.
Efecte asupra lipidelor - compuși de apărare derivați
Pe lângă modificarea compoziției acizilor grași, sistemulin promovează și sinteza compușilor de apărare derivați de lipide. Triacilglicerolii (TAGS) pot fi hidrolizate pentru a elibera FFA, care pot fi apoi modificate în continuare pentru a forma compuși antimicrobieni. De exemplu, unele FFA pot fi oxidate pentru a forma oxilipine, care au proprietăți antimicrobiene și anti -erbivore.
Mai mult decât atât, modificările induse de sistem de sistem în metabolismul lipidelor pot duce la producerea de compuși organici volatili (COV) derivați din lipide. Aceste COV pot acționa ca atrăgători pentru dușmani naturali ai ierbivorelor sau ca repelenți pentru erbivore în sine. De exemplu, unele volatile de frunze verzi, care sunt compuși derivați lipidici, pot atrage viespi parazite care pradă insectelor erbivore.
Interacțiune cu alte căi de semnalizare hormonală
SystemIn - Metabolismul lipidelor mediat este influențat și de interacțiunea sa cu alte căi de semnalizare hormonală. De exemplu, poate interacționa cu calea de semnalizare a acidului salicilic (SA). SA este un alt hormon al plantelor important implicat în răspunsurile la apărare, în special împotriva agenților patogeni biotrofe.
În unele cazuri, semnalizarea JA indusă de sistem și semnalizarea SA pot avea efecte antagoniste. Echilibrul dintre semnalizarea JA și SA este crucial pentru ca planta să monteze un răspuns adecvat de apărare. Dacă planta este atacată de un erbivor, semnalizarea JA indusă de Systemin este activată, ceea ce duce la sinteza compușilor legați de apărare. Cu toate acestea, dacă planta este infectată de un agent patogen biotrofic, semnalizarea SA poate fi dominantă, iar interacțiunea dintre cele două căi poate fi bine - să ajusteze răspunsul apărării plantei.
Implicații comerciale
Ca furnizor de sistemină, înțelegerea efectelor sistemului asupra metabolismului lipidelor plantelor are implicații comerciale semnificative. Pentru aplicațiile agricole, sistemul poate fi utilizat ca o alternativă naturală la pesticidele chimice. Prin îmbunătățirea mecanismelor naturale de apărare ale plantei prin activarea căilor de semnalizare bazate pe lipide, Systemin poate ajuta la protejarea culturilor de erbivore și agenți patogeni, fără impactul negativ asupra mediului asociat cu unele pesticide chimice.
În industria cosmetică și farmaceutică, compușii derivați de lipide produse ca răspuns la tratamentul cu sistemin pot avea aplicații potențiale. De exemplu, oxilipinele și COV -urile cu proprietăți antimicrobiene și anti -inflamatorii pot fi explorate pentru dezvoltarea de noi produse cosmetice sau medicamente.
Concluzie și apel la acțiune
În concluzie, sistemul are efecte profunde asupra metabolismului lipidelor vegetale. Activează căile de semnalizare a lipidelor, modifică compoziția acizilor grași, promovează sinteza compușilor de apărare derivați de lipide și interacționează cu alte căi de semnalizare hormonale. Aceste efecte nu numai că joacă un rol crucial în apărarea plantei împotriva stresurilor biotice, dar au și aplicații potențiale în diverse industrii.
Dacă sunteți interesat să explorați potențialul SystemIn pentru cercetarea dvs. sau aplicațiile comerciale, suntem aici pentru a vă ajuta. Produsele noastre de înaltă calitate Systemin vă pot oferi un instrument fiabil pentru a studia efectele sale asupra metabolismului lipidelor vegetale și nu numai. Vă rugăm să nu ezitați să ne contactați pentru a discuta nevoile dvs. specifice și pentru a iniția o negociere a achizițiilor. Așteptăm cu nerăbdare să lucrăm cu dvs. pentru a debloca întregul potențial al SystemIn.
Referințe
- Ryan, CA (2000). Calea de semnalizare a sistemului: activarea diferențială a genelor defensive ale plantelor. Biochimica et biophysica act (BBA) - Cercetare cu celule moleculare, 1477 (1 - 2), 112 - 121.
- Wassternack, C., & Hause, B. (2013). Jasmonate: biosinteză, percepție, transducție a semnalului și acțiune în răspunsul la stresul plantelor, creșterea și dezvoltarea. O actualizare la revizuirea din 2007 în Analele Botany. Analele Botanicii, 111 (1), 1021 - 1058.
- Farmer, EE, & Ryan, CA (1992). Precursorii octadecanoidului acidului jasmonic activează sinteza inhibitorilor proteinazei induse de rană. Celula vegetală, 4 (10), 129 - 134.