ปฏิกิริยาระหว่าง Systemin และออกซิเจนชนิดปฏิกิริยาของพืชมีอะไรบ้าง?

ปฏิกิริยาระหว่าง Systemin และออกซิเจนชนิดปฏิกิริยาของพืชมีอะไรบ้าง?

ในขอบเขตของชีววิทยาพืช สายใยที่ซับซ้อนของเส้นทางการส่งสัญญาณและปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุลยังคงสร้างความประทับใจให้กับนักวิจัยและผู้เล่นในอุตสาหกรรม ในฐานะซัพพลายเออร์ของ Systemin ฉันได้เห็นโดยตรงถึงความสนใจที่เพิ่มขึ้นในการทำความเข้าใจความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่าง Systemin และสายพันธุ์ออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยา (ROS) ของพืช ในบล็อกโพสต์นี้ เราจะเจาะลึกรายละเอียดของปฏิสัมพันธ์เหล่านี้ และสำรวจความสำคัญของสิ่งเหล่านั้นในการป้องกันพืช การเจริญเติบโต และการพัฒนา

Systemin: ผู้เล่นหลักในการส่งสัญญาณพืช

ซิสเต็มมินเป็นฮอร์โมนเปปไทด์จากพืชที่รู้จักกันดี ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการตอบสนองต่อบาดแผลอย่างเป็นระบบของพืชมะเขือเทศ ซิสเต็มมินถูกค้นพบในปี 1990 โดยได้มาจากโปรตีนสารตั้งต้นที่มีขนาดใหญ่กว่าซึ่งก็คือโปรซิสเทมิน เมื่อพืชได้รับบาดเจ็บ เช่น จากแมลงพืชสมุนไพรหรือความเสียหายทางกล Systemin จะถูกปล่อยเข้าไปในอะโพพลาสต์ จากนั้นมันจะจับกับตัวรับเฉพาะบนพื้นผิวของเซลล์ข้างเคียง ทำให้เกิดเหตุการณ์การส่งสัญญาณต่อเนื่องกัน

การรวมตัวของ Systemin กับตัวรับจะกระตุ้นชุดเส้นทางการส่งสัญญาณภายในเซลล์ ขั้นตอนเริ่มต้นประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับการกระตุ้นการทำงานของไมโทเจน - แอคทิเวตโปรตีนไคเนส (MAPK) ไคเนสเหล่านี้ฟอสโฟรีเลทเป้าหมายดาวน์สตรีมต่างๆ ซึ่งนำไปสู่การกระตุ้นการถอดรหัสของยีนที่เกี่ยวข้องกับการป้องกัน ยีนที่เกิดจาก Systemin มักเกี่ยวข้องกับการผลิตสารยับยั้งโปรตีเอส ซึ่งสามารถยับยั้งสัตว์กินพืชโดยรบกวนการย่อยอาหาร

ชนิดของออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยาในพืช

ชนิดของออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยาเป็นโมเลกุลที่เกิดปฏิกิริยาสูงซึ่งรวมถึงซูเปอร์ออกไซด์แอนไอออน (O₂⁻) ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H₂O₂) และอนุมูลไฮดรอกซิล (·OH) ในพืช ROS ผลิตขึ้นโดยเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการเผาผลาญปกติ เช่น การสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจ อย่างไรก็ตาม การผลิตของพวกมันยังสามารถเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเพื่อตอบสนองต่อความเครียดทางชีวภาพและไม่ใช่สิ่งมีชีวิตต่างๆ

ภายใต้สภาวะปกติ พืชมีระบบป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดีเพื่อรักษาสมดุลของระดับ ROS ระบบนี้ประกอบด้วยเอนไซม์ เช่น ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทส (SOD), คาตาเลส (CAT) และแอสคอร์เบตเปอร์ออกซิเดส (APX) รวมถึงสารต้านอนุมูลอิสระที่ไม่ใช่เอนไซม์ เช่น กรดแอสคอร์บิกและกลูตาไธโอน เมื่อพืชเผชิญกับความเครียด การผลิต ROS อาจเกินความสามารถของระบบต้านอนุมูลอิสระ ซึ่งนำไปสู่ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น

ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง Systemin และ ROS

การผลิต ROS เกิดขึ้นจาก Systemin

ปฏิสัมพันธ์ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งระหว่าง Systemin และ ROS คือความสามารถของ Systemin ในการกระตุ้นการผลิต ROS ในเซลล์พืช เมื่อ Systemin จับกับตัวรับของมัน มันจะกระตุ้นการส่งสัญญาณซึ่งท้ายที่สุดจะนำไปสู่การกระตุ้น NADPH oxidases เอนไซม์เหล่านี้มีหน้าที่ในการผลิตแอนไอออนซูเปอร์ออกไซด์ที่พลาสมาเมมเบรน แอนไอออนของซูเปอร์ออกไซด์จะถูกแปลงเป็นไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์อย่างรวดเร็วโดย SOD

การผลิต ROS เพื่อตอบสนองต่อ Systemin เป็นส่วนสำคัญของกลไกการป้องกันของพืช ROS สามารถทำลายเยื่อหุ้มและโมเลกุลขนาดใหญ่ของเชื้อโรคที่บุกรุกได้โดยตรง นอกจากนี้ยังสามารถทำหน้าที่เป็นโมเลกุลส่งสัญญาณ กระตุ้นการทำงานของยีนที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันดาวน์สตรีม ตัวอย่างเช่น ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สามารถแพร่กระจายไปทั่วเยื่อหุ้มเซลล์และกระตุ้นปัจจัยการถอดรหัสที่เกี่ยวข้องกับการแสดงออกของยีนที่เข้ารหัสตัวยับยั้งโปรตีเอสและโปรตีนป้องกันอื่นๆ

ROS - กฎระเบียบที่เป็นสื่อกลางของการส่งสัญญาณ Systemin

ในทางกลับกัน ROS ยังสามารถควบคุมเส้นทางการส่งสัญญาณของ Systemin ได้ ROS ในระดับสูงอาจทำให้เกิดความเสียหายจากออกซิเดชันต่อโปรตีนและไขมันในเซลล์ รวมถึงส่วนประกอบของเส้นทางการส่งสัญญาณของ Systemin ตัวอย่างเช่น ROS สามารถออกซิไดซ์ซิสเทอีนที่ตกค้างในโปรตีน ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและหน้าที่ของพวกมัน สิ่งนี้สามารถเพิ่มหรือยับยั้งการทำงานของโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณของซิสเต็มมิน

ในบางกรณี ROS สามารถทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมเชิงบวกของการส่งสัญญาณ Systemin ตัวอย่างเช่น ระดับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในระดับต่ำสามารถเพิ่มระดับฟอสโฟรีเลชั่นของ MAPK ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของน้ำตกการส่งสัญญาณ Systemin สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การกระตุ้นการทำงานของยีนที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม การผลิต ROS ที่มากเกินไปอาจส่งผลเสียต่อการส่งสัญญาณของ Systemin ได้เช่นกัน ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นอาจทำให้โปรตีนส่งสัญญาณหยุดทำงาน ส่งผลให้การตอบสนองการป้องกันหยุดชะงัก

บทบาทในการส่งสัญญาณอย่างเป็นระบบ

ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง Systemin และ ROS ก็มีความสำคัญต่อการส่งสัญญาณอย่างเป็นระบบในพืชเช่นกัน เมื่อพืชได้รับบาดเจ็บ การผลิต Systemin และ ROS ในท้องถิ่นสามารถกระตุ้นการตอบสนองอย่างเป็นระบบในส่วนที่ไม่ได้รับบาดเจ็บของพืชได้ ROS สามารถทำหน้าที่เป็นสัญญาณมือถือ โดยแพร่กระจายผ่านอะโพพลาสต์และซิมพลาสต์ไปยังเซลล์ข้างเคียง นอกจากนี้ยังสามารถกระตุ้นการผลิตโมเลกุลส่งสัญญาณอื่นๆ เช่น กรดจัสโมนิก ซึ่งสามารถขยายการตอบสนองการป้องกันอย่างเป็นระบบเพิ่มเติมได้

ผลกระทบต่อสุขภาพพืชและการเกษตร

การทำความเข้าใจปฏิสัมพันธ์ระหว่าง Systemin และ ROS มีนัยสำคัญต่อสุขภาพพืชและการเกษตร ด้วยการจัดการเส้นทางการส่งสัญญาณ Systemin - ROS อาจเป็นไปได้ที่จะปรับปรุงกลไกการป้องกันตามธรรมชาติของพืชต่อศัตรูพืชและโรคได้ ตัวอย่างเช่น การใช้ Systemin จากภายนอกหรือการกระตุ้นการส่งสัญญาณของ Systemin สามารถใช้เป็นกลยุทธ์ในการปกป้องพืชผลจากสัตว์กินพืชได้

นอกจากนี้ ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง Systemin และ ROS ยังสามารถนำมาใช้เพื่อปรับปรุงความทนทานของพืชต่อความเครียดที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตได้อีกด้วย เนื่องจาก ROS เกี่ยวข้องกับการตอบสนองต่อความเครียดทั้งที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตและสิ่งมีชีวิต การเปิดใช้งานเส้นทาง Systemin - ROS อาจช่วยให้พืชสามารถรับมือกับความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมได้ดีขึ้น เช่น ความแห้งแล้ง ความเค็ม และอุณหภูมิที่สูงมาก

ผลิตภัณฑ์ของเราและความเกี่ยวข้องของเรา

ในฐานะซัพพลายเออร์ของ Systemin เรามุ่งมั่นที่จะจัดหาผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงสำหรับการวิจัยและการใช้งานทางการเกษตร เปปไทด์ Systemin ของเราได้รับการสังเคราะห์และทำให้บริสุทธิ์อย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่ามีฤทธิ์ทางชีวภาพ นอกจาก Systemin แล้ว เรายังนำเสนอเปปไทด์ที่เกี่ยวข้องอีกหลายชนิด ซึ่งสามารถใช้เพื่อศึกษาเส้นทางการส่งสัญญาณในพืชได้

เช่น เราจัดหาโปรตีนไคเนสซี (19 - 36)ซึ่งสามารถใช้เพื่อตรวจสอบบทบาทของโปรตีนไคเนสในน้ำตกการส่งสัญญาณของ Systemin ของเราเอสพีพีเอ เปปไทด์อาจเกี่ยวข้องกับการศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างซิสเต็มมินกับโมเลกุลส่งสัญญาณอื่นๆ และสาร P (2 - 11)/เดคา - สาร Pสามารถใช้เป็นเครื่องมือในการทำความเข้าใจบริบทที่กว้างขึ้นของการส่งสัญญาณที่เป็นสื่อกลางของเปปไทด์ในพืช

ติดต่อเราเพื่อจัดซื้อจัดจ้าง

หากคุณสนใจในผลิตภัณฑ์ Systemin ของเราหรือเปปไทด์ที่เกี่ยวข้องใดๆ เราขอแนะนำให้คุณติดต่อเราเพื่อขอการจัดซื้อจัดจ้างและการสนทนาเพิ่มเติม ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณในด้านการวิจัยหรือความต้องการด้านการเกษตร ไม่ว่าคุณจะเป็นนักชีววิทยาพืชที่ต้องการศึกษากลไกพื้นฐานของการส่งสัญญาณของพืช หรือเกษตรกรที่กำลังมองหาโซลูชั่นที่เป็นนวัตกรรมสำหรับอารักขาพืช เรามีผลิตภัณฑ์และความรู้ที่จะสนับสนุนคุณ

อ้างอิง

Bergey, DR, Pearce, G. และ Ryan, CA (1999) ซิสเต็มมินกระตุ้นบาดแผล - ส่งสัญญาณน้ำตกในมะเขือเทศ สรีรวิทยาพืช 119(4) 1351 - 1357
มิตต์เลอร์ อาร์. (2002) ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน สารต้านอนุมูลอิสระ และความทนทานต่อความเครียด แนวโน้มทางพืชศาสตร์, 7(9), 405 - 410.
โอรอซโก - การ์เดนาส, ML, นาร์วาเอซ - วาสเกซ, เจ. และไรอัน, แคลิฟอร์เนีย (2001) ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ทำหน้าที่เป็นตัวส่งสารตัวที่สองในการเหนี่ยวนำยีนป้องกันในต้นมะเขือเทศเพื่อตอบสนองต่อบาดแผล ซิสเต็มมิน และเมทิลจัสโมเนต เซลล์พืช 13(7) 1793 - 1805