Πρώτα βήματα για την κατανόηση της βιοχημείας για το πώς τα φυτά ανιχνεύουν οσμές

Εισαγωγή

Τα φυτά έχουν εξελίξει ένα πολύπλοκο δίκτυο βιοχημικών οδών για την ανίχνευση και την ανταπόκριση σε ένα ευρύ φάσμα οσμών. Αυτές οι οσμές μπορούν να προέρχονται από άλλα φυτά, ζώα ή ακόμα και αβιοτικές πηγές όπως ο καπνός ή η φωτιά. Τα φυτά χρησιμοποιούν αυτές τις πληροφορίες για να λαμβάνουν αποφάσεις σχετικά με την ανάπτυξη, την ανάπτυξη και τους αμυντικούς μηχανισμούς τους.

Ενώ οι ακριβείς μοριακοί μηχανισμοί ανίχνευσης οσμής φυτών δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητοί, σημειώθηκε σημαντική πρόοδος τα τελευταία χρόνια. Αυτή η ανάρτηση ιστολογίου θα εισαγάγει μερικές από τις βασικές βιοχημικές οδούς που εμπλέκονται στην ανίχνευση οσμής των φυτών και θα παρέχουν μια επισκόπηση του τρόπου λειτουργίας αυτών των οδών.

Βιοχημικές οδούς ανίχνευσης οσμής φυτών

1. Πτητικές οργανικές ενώσεις (VOC)

Το πρώτο βήμα στην ανίχνευση οσμής των φυτών είναι η απελευθέρωση πτητικών οργανικών ενώσεων (VOC) από την πηγή. Αυτά τα ΠΟΕ μπορούν να παραχθούν από φυτά, ζώα ή ακόμα και αβιοτικές πηγές. Οι ΠΟΕ μπορούν να ταξιδέψουν στον αέρα και να ανιχνευθούν από φυτά σε απόσταση.

2. Πρωτεΐνες δέσμευσης οσμής (OBPS)

Μόλις φτάσουν τα VOC στο φυτό, ανιχνεύονται από πρωτεΐνες δέσμευσης οσμής (OBPs). Τα OBP είναι μικρές πρωτεΐνες που εκκρίνονται από το φυτό και δεσμεύονται σε συγκεκριμένους ΠΟΕ. Αυτή η δέσμευση βοηθά να συγκεντρωθούν οι ΠΟΕ και να διευκολύνουν την αλληλεπίδρασή τους με τους υποδοχείς του φυτού.

3. G υποδοχείς συζευγμένων με πρωτεΐνη (GPCRs)

Οι υποδοχείς συζευγμένοι με πρωτεΐνες G (GPCRs) είναι οι κύριοι υποδοχείς για ανίχνευση οσμής σε φυτά. Τα GPCR βρίσκονται στην επιφάνεια των φυτικών κυττάρων και δεσμεύονται σε συγκεκριμένα σύμπλοκα OBP-VOC. Αυτή η δέσμευση ενεργοποιεί έναν καταρράκτη σηματοδότησης που έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή δεύτερων αγγελιοφόρων όπως τα ιόντα ασβεστίου (CA2+) και την κυκλική μονοφωσφορική αδενοσίνη (CAMP).

4. Οδούς σηματοδότησης κατάντη

Η παραγωγή δεύτερων αγγελιοφόρων οδηγεί στην ενεργοποίηση των οδών σηματοδότησης κατάντη. Αυτές οι οδοί περιλαμβάνουν την οδό πρωτεϊνικής κινάσης που ενεργοποιείται από μιτογόνο (MAPK), την οδό Jasmonic Acid (JA) και την οδό σαλικυλικού οξέος (SA).

Η οδός MAPK εμπλέκεται στις αντιδράσεις της άμυνας των φυτών και στις αντιδράσεις του στρες. Το μονοπάτι JA εμπλέκεται στην επούλωση και την άμυνα των τραυμάτων κατά των φυτοφάγων. Η οδός SA εμπλέκεται στην αντίσταση στην ασθένεια και στη συστηματική επίκτητη αντίσταση (SAR).

Συμπέρασμα

Συνοπτικά, η ανίχνευση οσμής των φυτών περιλαμβάνει ένα σύνθετο δίκτυο βιοχημικών οδών. Αυτά τα μονοπάτια περιλαμβάνουν την απελευθέρωση των VOC, τη δέσμευση των VOC σε OBP, την αλληλεπίδραση των συμπλοκών OBP-VOC με GPCRs, την παραγωγή δεύτερων αγγελιοφόρων και την ενεργοποίηση των οδών σηματοδότησης κατάντη. Η κατανόηση αυτών των οδών είναι ζωτικής σημασίας για την απόκτηση γνώσεων για το πώς τα φυτά ανταποκρίνονται στο περιβάλλον τους και αλληλεπιδρούν με άλλους οργανισμούς.