Plant Defense and Plant Signaling Mechanisms Flashcards
Hvorfor kommuniserer planteceller?
De kommuniserer for å koordinere aktivitetene sine i respons til de endrende forholdene i lys, mørke, og temperatur, som guider plantens syklus av vekst, blomstring, og frukting. De kommuniserer også for å koordinere aktiviteter i røtter, stilker og blad.
Hva er likhetene of forskjellene mellom signalisering hos dyr og planter?
Både planter og dyr bruker nitrogenoksid, cGMP, Ca2+, protein kinaser, og små GTPaser for signalisering, inneholder ikke moderne blomstrende planter homologer for den nukleære reseptorfamilien, JAK, STAT, TGFB, Notch, Wnt, eller Hedgehog signalveier. Planter virker heller ikke å bruke cAMP for intracellulær signalisering.
Men de generelle strategiene for signalisering er felles, begge bruker for eksempel enzym-koblede celleoverflate reseptorer.
Hva er den største klassen av celleoverflate reseptorer i planter?
Den største klassen er serine/theronine kinasene, i motsetning til hos dyr hvor den største klassen er reseptor tyrosin kinaser (RTKs). De vanligste typene av serine/threonine kinasene er et tandem array av ekstracellulære leucine-rike gjentakende strukturer, og kalles derfor leucine-rich repeat (LRR) receptor kinases.
Hvordan fungerer proteinet Bri1?
Bri1 er et av de 175 LRR reseptor kinasene i Arabidopsis. Bri1 utgjør en del av en celleoverflate steriodhormon-reseptor. Planter syntetiserer en klasse sterooder kalt brassionsteroider. Disse signalmolekylene regulerer vekst og differensiering av planter gjennom livssyklusen. Binding av et brassinosteroid til Bri1 initierer en intracellulær signaliseringskaskade som bruker en GSK3 proteinkinase og en fosfatase for å regulere fosforyleringen og degraderingen av spesifikke transkripsjonsregulatoriske proteiner i kjernen, og dermed spesifikk gentranskripsjon.
Hva skjer med planter som er mangelfulle på Bri1 reseptorkinase?
Disse plantene er insensitive til brassinosteroider og er derfor dverger.
Hva er et plantehormon?
Et plantehormon (planth growth regulators) bidrar til å koordinere planteutvikling. De inkluderer ethylene, auxin, cytokinins, gibberellins, og abscisic acid (ABA), i tillegg til brassinosteroider.
De er små molekyler som raskt kan diffundere gjennom cellevegger og kan enten fungere lokalt eller bli transportert for å påvirke celler lenger borte. Hver vekstregulator kan ha flere effekter. Den spesifikke effekten er avhengig av miljømessige forhold, næringstilstanden til planten, reaksjonsevnen til målcellen, og hvilke andre vekstfaktorer som fungerer
Hvordan fungerer ethylene?
Ethylene er et lite gassmolekyl som kan påvirke planteutvikling på flere måter: det kan fremme frukt modning, leaf abscission, og plantens alderdom. Det fungerer også som et stressignal i respons til sår, infeksjon, flom, osv. Når en spire vokser og møter på en hindring, fremmer ethylene er kompleks respons som gjør at spiren kan passere hindringen.
Hvilken funksjon har plantehormonet auxin?
Auxin binder seg til reseptorproteiner i kjernen og hjelper planter til å vokse mot lyset, og å vokse oppover mens røttene vokser nedover. Det regulerer også organinitiering og -posisjonering, og hjelper planter til å blomstre og å bære frukt.
Auxin påvirker genekspresjon ved å kontrollere degraderingen av transkripsjonsregulatorer. Det fungerer ved å stimulere ubiquitylering og degradering av repressorproteiner som blokkerer transkripsjonen av auxin-målgener i ustimulerte celler.
Hvordan blir auxin transportert?
Auxin har sitt eget transportsystem hvor spesifikke plamsamembranbundede influx transportproteiner of efflux transportproteiner flytter auxin inn og ut av planteceller.
Efflux-transporterne kan være ulikt fordelt over plasmamembranen for å gjøre efflux av auxin retningsbestemt. En rekke av celler med efflux transporteren begrenset til den basale plasmamembranen vil transportere auxin fra toppen av planten og til bunnen.
Hva er et photoprotein?
Alle fotoproteiner senser lys ved hjelp av en kovalent bundet lys-absorberende chromophore, som endrer form i respons til lys og dermed induserer en endring i proteinets konformasjon.
Hva er et phytochrome?
Et phytochrome er en type fotoprotein som finnes i alle planter og i noen alger, og er dimeriske, cytoplasmiske serine/theronine kinaser som responderer ulikt og reversibelt til rødt og far-red lys. Mens rødt lys vanligvis aktiverer kinaseaktiviteten til phytochromet, vil far-red lys inaktivere det. Når det blir aktivert av rødt lys, tenker phytochromet å fosforylere seg selv og deretter å fosforylere ett eller flere andre proteiner i cellen.
Hva er phototropin og cryptochromes?
Begge brukes for å sense blått lys.
Forotropin er assosiert med plasmamembranen og er delvis ansvarlig for phototropism; plantens tendens til å vokse mot lys. Fototropisme forekommer ve dretningsbestemt celleforlengelse, som blir stimulert av auxin, men forbindelsen mellom auxin og fototropin er ukjent.
Cryptochromes er flavoproteiner som er sensitive for blått lys. De er strukturelt relatert til blå-lys-sensitive enzymer kalt photolyases, som er involvert i reparasjonen av UV-indusert DNA-ødeleggelse i alle organismer, bortsett fra de fleste pattedyr. Cryptochromes finnes også i dyr hvor de har en funksjon i døgnklokka.
