Systemin je biljni peptidni hormon koji igra ključnu ulogu u obrambenom mehanizmu biljke, posebno unutar biljnog vaskularnog sustava. Kao dobavljač sustava, duboko sam zaronio u razumijevanju kako ovaj izvanredni peptid funkcionira i uzbuđen sam što dijelim ove uvide s vama.
Otkriće i osnove Systerin
Systerin je prvi put otkriven u biljkama rajčice početkom 1990 -ih. To je 18 - amino -kiseli peptid koji se cijepa iz većeg proteina prekursora, Prosistemin. Ovo otkriće bilo je značajna prekretnica u biljnoj biologiji jer je to bio jedan od prvih identificiranih peptidnih hormona u biljkama. Za razliku od životinja, biljke nemaju cirkulacijski sustav sa srcem za pumpanje tekućine. Umjesto toga, oni se oslanjaju na vaskularni sustav koji se sastoji od ksilema i phloema, za transport vode, hranjivih sastojaka i signalnih molekula.
Uloga Systemina u obrani biljaka
Kad biljku napadnu biljojedi ili patogeni, Systerin se oslobađa. Ovo je oslobađanje presudan korak u pokretanju odgovora obrane postrojenja. Oštećene stanice na mjestu napada proizvode Systemin, koji tada ulazi u phloem. Phloem je odgovoran za prijevoz šećera i drugih organskih molekula u postrojenju, a služi kao autocesta za SystemIn za putovanje s mjesta oštećenja na drugim dijelovima postrojenja.
Jednom kada je Systemin u phloemu, prenosi se u udaljena tkiva. Kad dosegne svoje ciljne stanice, Systemin se veže na specifični receptor na staničnoj membrani. Ovaj receptor je transmembranski protein koji ima visok afinitet za sisten. Vezanje sistena na njegov receptor aktivira put transdukcije signala unutar stanice.
Put transdukcije signala uključuje niz biokemijskih reakcija. Jedna od ključnih komponenti na ovom putu je aktivacija protein kinaza aktiviranih mitogenom (MAPK). Ove kinaze fosforiliraju druge proteine, što dovodi do aktiviranja gena koji su uključeni u proizvodnju spojeva povezanih s obranom. Na primjer, aktiviraju se geni koji kodiraju inhibitore proteaze. Inhibitori proteaze su proteini koji mogu inhibirati aktivnost probavnih enzima u biljojedu, čineći biljku manje ukusno i teže je probaviti.
Kretanje sistena u vaskularnom sustavu
Kretanje sustava u phloemu pokreće se mehanizmom protoka tlaka. Phloem sok, koji sadrži šećere i druge rastvore, kreće se iz područja visokog tlaka (izvorna područja, gdje se proizvode šećeri) do područja niskog tlaka (regije sudopera, gdje se koriste ili pohranjuju šećeri). Systemin, koji se otopi u phloem soku, nosi se zajedno s protokom.
Brzina kretanja sustava može varirati ovisno o nekoliko čimbenika. Udaljenost između mjesta oštećenja i ciljnih tkiva važan je faktor. Duže udaljenosti mogu rezultirati duljim vremenom da Systerin stigne do svog odredišta. Uz to, fiziološko stanje biljke također može utjecati na kretanje sistena. Na primjer, biljka pod naponom može imati smanjenu brzinu protoka phloema, što može usporiti kretanje sistena.
Usporedba s drugim peptidnim hormonima
U svijetu peptidnih hormona postoje i drugi dobro poznati primjeri poputSekren, svinje,,Eledois, iVIP (čovjek, goveda, svinjski, štakor). Sekret je peptidni hormon kod životinja koje reguliraju izlučevine gušterače. Eledoisin je peptid koji se nalazi u pljuvačnim žlijezdama određenih morskih životinja i ima različite fiziološke učinke. VIP je vazoaktivni crijevni peptid koji igra ulogu u regulaciji protoka krvi i neurotransmisije kod životinja.
Iako ovi peptidni hormoni imaju različite funkcije u životinjama, oni dijele neke sličnosti sa Systemin u smislu njihovog načina djelovanja. Svi se vežu na specifične receptore na staničnoj površini i aktiviraju put transdukcije signala. Međutim, specifični receptori, signalne molekule i učinci nizvodno su različiti zbog različitih fizioloških konteksta u kojima djeluju.
Važnost sistena u poljoprivredi
Studija sistemina ima značajne posljedice na poljoprivredu. Razumijevanjem kako Systemin djeluje u biljnom vaskularnom sustavu, možemo razviti strategije za poboljšanje obrane biljaka od štetočina i bolesti. Na primjer, tehnike genetskog inženjerstva mogu se koristiti za prekomjernu ekspresiju sustava ili njegovog receptora u biljkama. To može dovesti do robusnijeg i bržeg odgovora obrane, smanjujući potrebu za kemijskim pesticidima.
Nadalje, kao dobavljač sustava, istraživačima i poljoprivrednim tvrtkama možemo pružiti sustav visoke kvalitete. Naši sistemski proizvodi pažljivo su pročišćeni i testirani kako bi se osigurala njihova biološka aktivnost. Istraživači mogu koristiti naš Systemin za proučavanje molekularnih mehanizama obrane biljaka, dok poljoprivredne tvrtke mogu istražiti njegovu potencijalnu primjenu u zaštiti usjeva.
Obratite se za kupnju i suradnju
Ako ste zainteresirani za kupnju sustava za svoje istraživanje ili poljoprivredne projekte, pozivamo vas da nas kontaktirate na detaljnu raspravu. Naš tim stručnjaka spreman je pomoći vam u odabiru pravog proizvoda i pružanju tehničke podrške. Bez obzira jeste li znanstvenik koji želi otkriti misterije biljne biologije ili poljoprivredni poduzetnik koji traži inovativna rješenja za zaštitu usjeva, mi smo tu da pomognemo.
Reference
- Pearce, G., Strydom, DJ, Johnson, R., & Ryan, CA (1991). Polipeptid iz lišća rajčice inducira gene inhibitora inducibilne proteinaze. Science, 253 (5024), 895 - 898.
- Ryan, CA, & Pearce, G. (1998). Systemin: Polipeptidni signal za reakcije obrane biljaka. Godišnji pregled fiziologije biljaka i molekularne biologije biljaka, 49, 87 - 105.
- Schilmiller, Al, & Howe, GA (2005). Jasmonat signalizacija: očuvani odgovor na napad. Trenutno mišljenje u biljnoj biologiji, 8 (4), 369 - 377.