ซิสเต็มมินสังเคราะห์ในพืชได้อย่างไร?

ซิสเต็มมินเป็นเปปไทด์ป้องกันที่รู้จักกันดีในอาณาจักรพืช ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการตอบสนองของพืชต่อบาดแผล เช่น การโจมตีของสัตว์กินพืช ในฐานะซัพพลายเออร์ของ Systemin ที่เชื่อถือได้ ฉันมักถูกถามเกี่ยวกับวิธีการสังเคราะห์เปปไทด์ที่สำคัญนี้ในพืช ในบล็อกโพสต์นี้ ฉันจะเจาะลึกรายละเอียดทางวิทยาศาสตร์ของการสังเคราะห์ Systemin โดยให้ภาพรวมที่ครอบคลุมสำหรับผู้ที่สนใจในสาขาที่น่าสนใจนี้

การค้นพบและความสำคัญของซิสเต็มมิน

ซิสเต็มมินถูกค้นพบครั้งแรกในต้นมะเขือเทศ (มะเขือ lycopersicum) ในปี 1990 เป็นเปปไทด์ขนาดเล็กที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 18 ชนิด และการค้นพบนี้ถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการทำความเข้าใจกลไกการป้องกันพืช เมื่อโรงงานได้รับบาดเจ็บ Systemin จะถูกปล่อยและทำหน้าที่เป็นสัญญาณที่เป็นระบบ โดยส่งสัญญาณ “สัญญาณเตือน” ไปทั่วโรงงาน สิ่งนี้นำไปสู่การกระตุ้นการทำงานของยีนที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันต่างๆ ส่งผลให้เกิดการสังเคราะห์สารยับยั้งโปรตีเอส สารยับยั้งโปรตีเอสเหล่านี้สามารถรบกวนการย่อยอาหารของสัตว์กินพืช ยับยั้งพวกมันได้อย่างมีประสิทธิภาพและปกป้องพืช

โปรตีนตั้งต้นของ Systemin

Systemin ไม่ได้สังเคราะห์โดยตรงในรูปแบบที่ใช้งานอยู่ แต่มันได้มาจากโปรตีนสารตั้งต้นที่มีขนาดใหญ่กว่าที่เรียกว่าโปรซิสเทนิน Prosystemin ถูกเข้ารหัสโดยยีนสำเนาเดียวในจีโนมของพืช ในต้นมะเขือเทศ ยีนโปรซิสทีมินประกอบด้วยกรอบการอ่านแบบเปิดซึ่งเข้ารหัสโปรตีนที่มีกรดอะมิโนประมาณ 200 ตัว ลำดับ Systemin ถูกฝังอยู่ภายในโปรตีนโปรซิสเทนินที่มีขนาดใหญ่กว่านี้

บริเวณโปรโมเตอร์ของยีนโปรซิสเทรินมีองค์ประกอบที่ออกฤทธิ์ถูกต้องเฉพาะ ซึ่งสามารถตอบสนองต่อสิ่งเร้าต่างๆ ได้ เช่น การกระทบกระเทือนทางกล และการให้อาหารแมลง เมื่อพืชสัมผัสได้ถึงสิ่งเร้าเหล่านี้ ปัจจัยการถอดรหัสจะจับกับองค์ประกอบที่ออกฤทธิ์ถูกต้องเหล่านี้ ซึ่งนำไปสู่การกระตุ้นการทำงานของยีนโปรซิสเทมินและการผลิต mRNA ของโปรซิสเต็มติน จากนั้น mRNA นี้จะถูกแปลเป็นโปรตีนโปรซิสเต็มมินในเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและไรโบโซมของเซลล์พืช

ความแตกแยกของ Prosystemin เพื่อปล่อย Systemin

ขั้นตอนต่อไปในการสังเคราะห์ Systemin คือการแยกโปรซิสเทรินออกเพื่อปล่อย Systemin เปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ กระบวนการนี้เกิดขึ้นผ่านการกระทำของโปรตีเอส หลังจากที่โปรซิสเทนินถูกสังเคราะห์ในเซลล์แล้ว มันก็จะถูกส่งไปยังพื้นที่นอกเซลล์ ในที่นี้โปรตีเอสจำเพาะจะจดจำและแยกโปรตีนโปรซิสเทนินในบริเวณที่แม่นยำ

การระบุตัวตนของโปรตีเอสที่เกี่ยวข้องกับความแตกแยกนี้เป็นหัวข้อของการวิจัยอย่างกว้างขวาง แม้ว่าจะยังไม่เป็นที่เข้าใจทั้งหมด แต่เชื่อกันว่าตระกูลโปรตีเอสในซีรีนอาจมีบทบาทสำคัญ โปรตีเอสเหล่านี้จะแยกโปรตีนโปรซิสเทมินที่พันธะเปปไทด์จำเพาะ และปล่อยซิสเต็มมินเปปไทด์ที่มีกรด 18 อะมิโนออกมา เมื่อปล่อยออกมา Systemin ก็สามารถโต้ตอบกับตัวรับของมันบนพลาสมาเมมเบรนของเซลล์ข้างเคียงได้

การแก้ไขหลังการแปล

ในบางกรณี Systemin อาจได้รับการปรับเปลี่ยนภายหลังการแปล แม้ว่าโดยทั่วไปแล้ว 18 - อะมิโน - แอซิด Systemin เปปไทด์จะถือว่าเป็นรูปแบบที่ออกฤทธิ์ แต่ก็มีหลักฐานว่าอาจเกิดการดัดแปลงเล็กน้อย การดัดแปลงเหล่านี้สามารถส่งผลต่อความคงตัว กิจกรรม หรือสัมพรรคภาพในการจับของซิสเต็มมินกับรีเซพเตอร์ของมัน

ตัวอย่างเช่น ฟอสโฟรีเลชั่นหรืออะซิติเลชั่นของกรดอะมิโนบางชนิดที่ตกค้างในซิสเต็มมินอาจเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางชีวภาพของมันได้ อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อทำความเข้าใจขอบเขตและความสำคัญของการแก้ไขหลังการแปลเหล่านี้ในบริบทของฟังก์ชัน Systemin

บทบาทของ Systemin ในเส้นทางการส่งสัญญาณ

เมื่อ Systemin ถูกปล่อยออกมาและจับกับตัวรับของมันบนพลาสมาเมมเบรน มันจะเริ่มต้นเส้นทางการส่งสัญญาณที่ซับซ้อน รีเซพเตอร์ Systemin ถูกระบุว่าเป็นลิวซีน - รีพีพเตอร์รีพีพชัน - คล้ายไคเนส (LRR - RLK) เมื่อซิสเต็มมินจับกับตัวรับนี้ มันจะกระตุ้นชุดของเหตุการณ์การส่งสัญญาณขั้นปลาย ซึ่งรวมถึงการกระตุ้นไคเนสของโปรตีนไคเนสที่กระตุ้นการทำงานของไมโทเจน (MAPK)

การกระตุ้น MAPK นำไปสู่การเกิดฟอสโฟรีเลชั่นของปัจจัยการถอดรหัส ซึ่งจะย้ายไปยังนิวเคลียสและควบคุมการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการป้องกัน ลำดับการส่งสัญญาณนี้ส่งผลให้เกิดการสังเคราะห์โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันหลายชนิด เช่น สารยับยั้งโปรตีเอส โพลีฟีนอลออกซิเดส และเปอร์ออกซิเดส โปรตีนเหล่านี้มีส่วนช่วยในการป้องกันโดยรวมของพืชต่อสัตว์กินพืชและเชื้อโรค

เปปไทด์ที่คล้ายกันในอาณาจักรพืช

นอกจาก Systemin แล้ว ยังมีเปปไทด์อื่นๆ ที่คล้ายกันในอาณาจักรพืชที่มีบทบาทในการส่งสัญญาณการป้องกัน ตัวอย่างเช่น Tyr - ACTH (4 - 9)คลิกที่นี่เพื่อดูรายละเอียดเพิ่มเติมเป็นเปปไทด์ที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีฤทธิ์ทางชีวภาพบางอย่างในพืช ไฟซาเลมินเรียนรู้เพิ่มเติมเป็นเปปไทด์อีกชนิดหนึ่งที่ได้รับการศึกษาในบริบทของการส่งสัญญาณของพืช เปปไทด์เหล่านี้อาจมีคุณลักษณะทั่วไปบางอย่างกับ Systemin ในแง่ของฟังก์ชันการสังเคราะห์ การประมวลผล และการส่งสัญญาณ

เปปไทด์ที่เกี่ยวข้องอีกชนิดหนึ่งคือ 6×His Peptideค้นหาข้อมูลเพิ่มเติม- แม้ว่าการใช้งานหลักมักจะใช้ในการทำให้โปรตีนบริสุทธิ์ในห้องปฏิบัติการ แต่ยังให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการสังเคราะห์เปปไทด์และการจัดการในพืชอีกด้วย การทำความเข้าใจความเหมือนและความแตกต่างระหว่างเปปไทด์เหล่านี้สามารถช่วยให้เรามีความเข้าใจที่ครอบคลุมมากขึ้นเกี่ยวกับเส้นทางการส่งสัญญาณที่เป็นสื่อกลางของเปปไทด์จากพืช

ปัจจัยที่มีผลต่อการสังเคราะห์ซิสเต็มมิน

ปัจจัยหลายประการอาจส่งผลต่อการสังเคราะห์ซิสเต็มมินในพืช ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น แสง อุณหภูมิ และความชื้น สามารถมีอิทธิพลต่อการแสดงออกของยีนโปรสเตรทีน ตัวอย่างเช่น แสงที่มีความเข้มสูงอาจเพิ่มการแสดงออกของยีนโปรซิสเทมิน ซึ่งนำไปสู่การสังเคราะห์ซิสเต็มมินเพิ่มขึ้น

ปัจจัยทางชีวภาพ เช่น การปรากฏตัวของเชื้อโรคหรือสัตว์กินพืชก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน เมื่อพืชถูกโจมตีโดยสัตว์กินพืช ความเสียหายทางกลที่เกิดจากการเคี้ยวหรือการปรากฏตัวของสัตว์กินพืช - ตัวกระตุ้นที่ได้มาจากสัตว์สามารถกระตุ้นการสังเคราะห์ของ Systemin ในทำนองเดียวกัน การติดเชื้อของเชื้อโรคยังสามารถกระตุ้นเส้นทางการป้องกันที่อาศัยสื่อกลางของ Systemin แม้ว่ากลไกที่แน่นอนอาจแตกต่างกันก็ตาม

ข้อเสนอของเราในฐานะซัพพลายเออร์ของ Systemin

ในฐานะซัพพลายเออร์ของ Systemin โดยเฉพาะ เราเข้าใจถึงความสำคัญของการจัดหา Systemin คุณภาพสูงเพื่อวัตถุประสงค์ในการวิจัย ผลิตภัณฑ์ Systemin ของเราได้รับการสังเคราะห์โดยใช้เทคนิคล้ำสมัยและได้รับการทดสอบอย่างเข้มงวดเพื่อให้มั่นใจถึงความบริสุทธิ์และกิจกรรมทางชีวภาพ ไม่ว่าคุณกำลังดำเนินการวิจัยพื้นฐานเกี่ยวกับกลไกการป้องกันพืชหรือพัฒนากลยุทธ์ใหม่สำหรับอารักขาพืช Systemin ของเราสามารถเป็นเครื่องมือที่มีค่าในการศึกษาของคุณได้

หากคุณสนใจที่จะซื้อ Systemin เพื่อการวิจัยของคุณ เราขอแนะนำให้คุณติดต่อเราเพื่อขอการอภิปรายโดยละเอียด เราสามารถให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ ราคา และตัวเลือกการจัดส่งของเราได้ ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมตอบคำถามใด ๆ ที่คุณอาจมีเกี่ยวกับการสังเคราะห์ ฟังก์ชัน หรือการใช้งาน Systemin

บทสรุป

การสังเคราะห์ซิสเต็มมินในพืชเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและมีการควบคุมอย่างเข้มงวด โดยเกี่ยวข้องกับการถอดความและการแปลยีนของโปรซิสเทนิน ตามด้วยการแยกโปรตีนของโปรซิสเทมินเพื่อปล่อย Systemin เปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ เปปไทด์นี้จะเริ่มต้นการส่งสัญญาณที่นำไปสู่การกระตุ้นการตอบสนองการป้องกันพืช การทำความเข้าใจการสังเคราะห์ซิสเต็มมินไม่เพียงแต่มีความสำคัญต่อการวิจัยชีววิทยาพืชขั้นพื้นฐานเท่านั้น แต่ยังมีประโยชน์ในการประยุกต์ใช้ทางการเกษตรเพื่อพัฒนาพันธุ์พืชต้านทานมากขึ้นอีกด้วย

หากคุณมีคำถามเพิ่มเติมหรือสนใจที่จะจัดหา Systemin เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการวิจัยของคุณ โปรดติดต่อได้ตลอดเวลา เราอยู่ที่นี่เพื่อสนับสนุนการวิจัยของคุณและหวังว่าจะได้ร่วมงานกับคุณ

อ้างอิง

• ไรอัน ซีเอ, เพียร์ซ จี. (1998) สัญญาณแผลที่เป็นระบบในมะเขือเทศ: การควบคุมยีนป้องกันพืชต่อแมลงศัตรูพืช พืชเทคโนโลยีชีวภาพ จ. 16, 199 - 210.
• ชิลมิลเลอร์ อัล, ฮาว GA (2548) Jasmonate - ควบคุมการตอบสนองของพืชต่อสัตว์กินพืช สกุลเงิน ความคิดเห็น. ไบโอลพืช 8, 330 - 336.
• สแตรทมันน์ เจดับบลิว. (2546). Mitogen - โปรตีนไคเนสที่กระตุ้นลดลงในการส่งสัญญาณการป้องกันพืช สกุลเงิน ความคิดเห็น. ไบโอลพืช 6, 395 - 401.