Systemin یک پپتید دفاعی شناخته شده در قلمرو گیاهی است که نقش مهمی در پاسخ گیاه به جراحت، مانند حملات گیاهخواران دارد. به عنوان یک تامین کننده قابل اعتماد Systemin، اغلب از من در مورد چگونگی سنتز این پپتید مهم در گیاهان سؤال می شود. در این پست وبلاگ، من به جزئیات علمی سنتز Systemin می پردازم و یک نمای کلی جامع برای علاقه مندان به این زمینه جذاب ارائه می دهم.
کشف و اهمیت سیستمین
Systemin اولین بار در گیاهان گوجه فرنگی (Solanum lycopersicum) در دهه 1990 کشف شد. این یک پپتید کوچک متشکل از 18 اسید آمینه است و کشف آن نشان دهنده یک پیشرفت بزرگ در درک مکانیسم های دفاعی گیاهان است. هنگامی که یک گیاه آسیب می بیند، Systemin آزاد می شود و به عنوان یک سیگنال سیستمیک عمل می کند و "زنگ هشدار" را در سراسر گیاه مخابره می کند. این منجر به فعال شدن ژنهای مختلف مرتبط با دفاع میشود که منجر به سنتز مهارکنندههای پروتئاز میشود. این مهارکنندههای پروتئاز میتوانند با هضم گیاهخواران تداخل داشته باشند و به طور موثری از آنها جلوگیری کرده و از گیاه محافظت کنند.
پروتئین پیش ساز سیستمین
Systemin به طور مستقیم در شکل فعال خود سنتز نمی شود. در عوض، از یک پروتئین پیش ساز بزرگتر به نام پروسیستمین مشتق شده است. پروسیستمین توسط یک ژن تک نسخه ای در ژنوم گیاه کدگذاری می شود. در گیاهان گوجه فرنگی، ژن پروسیستمین حاوی یک چارچوب خواندن باز است که پروتئینی با حدود 200 اسید آمینه را کد می کند. توالی Systemin در این پروتئین بزرگتر پروسیستمین جاسازی شده است.
ناحیه پروموتر ژن پروسیستمین حاوی عناصر سیس - عامل خاصی است که می تواند به محرک های مختلف مانند زخم های مکانیکی و تغذیه حشرات پاسخ دهد. وقتی گیاه این محرکها را حس میکند، عوامل رونویسی به این عناصر فعال سیس متصل میشوند که منجر به فعال شدن ژن پروسیستمین و تولید mRNA پروسیستمین میشود. سپس این mRNA به پروتئین پروسیستمین در شبکه آندوپلاسمی و ریبوزوم های سلول های گیاهی ترجمه می شود.
جداسازی پروسیستمین برای آزادسازی سیستمین
مرحله بعدی در سنتز Systemin، برش پروسیستمین برای آزادسازی پپتید فعال Systemin است. این فرآیند از طریق عمل پروتئازها رخ می دهد. پس از سنتز پروسیستمین در سلول، به فضای خارج سلولی منتقل می شود. در اینجا، پروتئازهای خاص پروتئین پروسیستمین را در مکانهای دقیق تشخیص داده و میشکنند.
هویت پروتئازهای درگیر در این شکاف موضوع تحقیقات گسترده ای بوده است. در حالی که به طور کامل درک نشده است، اعتقاد بر این است که یک خانواده از پروتئازهای سرین ممکن است نقش مهمی ایفا کند. این پروتئازها پروتئین پروسیستمین را در پیوندهای پپتیدی خاص می شکافند و پپتید 18 آمینو اسیدی Systemin را آزاد می کنند. پس از آزاد شدن، Systemin می تواند با گیرنده های خود بر روی غشای پلاسمایی سلول های همسایه تعامل کند.
تغییرات پس از ترجمه
در برخی موارد، Systemin ممکن است تحت تغییرات پس از ترجمه قرار گیرد. اگرچه پپتید 18 آمینو اسید Systemin به طور کلی شکل فعال در نظر گرفته می شود، شواهدی وجود دارد که تغییرات جزئی ممکن است رخ دهد. این تغییرات می تواند بر ثبات، فعالیت یا میل پیوندی Systemin به گیرنده های آن تأثیر بگذارد.
به عنوان مثال، فسفوریلاسیون یا استیلاسیون برخی از باقی مانده های اسید آمینه در Systemin به طور بالقوه می تواند خواص بیولوژیکی آن را تغییر دهد. با این حال، تحقیقات بیشتری برای درک کامل میزان و اهمیت این تغییرات پس از ترجمه در زمینه عملکرد Systemin مورد نیاز است.
نقش سیستمین در مسیرهای سیگنالینگ
هنگامی که Systemin آزاد می شود و به گیرنده های خود در غشای پلاسما متصل می شود، یک مسیر سیگنالینگ پیچیده را آغاز می کند. گیرنده Systemin به عنوان یک لوسین - گیرنده تکرار غنی - شبیه کیناز (LRR - RLK) شناسایی شد. هنگامی که Systemin به این گیرنده متصل می شود، یک سری رویدادهای سیگنالینگ پایین دست، از جمله فعال شدن پروتئین کینازهای فعال شده با میتوژن (MAPK) را فعال می کند.
فعال شدن MAPK ها منجر به فسفوریلاسیون فاکتورهای رونویسی می شود که سپس به هسته منتقل می شود و بیان ژن های مرتبط با دفاع را تنظیم می کند. این آبشار سیگنالینگ منجر به سنتز پروتئین های مرتبط با دفاع مختلف مانند مهارکننده های پروتئاز، پلی فنل اکسیدازها و پراکسیدازها می شود. این پروتئین ها به دفاع کلی گیاه در برابر گیاهخواران و پاتوژن ها کمک می کنند.
پپتیدهای مشابه در قلمرو گیاهان
علاوه بر Systemin، پپتیدهای مشابه دیگری در قلمرو گیاهی وجود دارد که در سیگنال دهی دفاعی نقش دارند. به عنوان مثال، Tyr - ACTH (4 - 9)برای جزئیات بیشتر اینجا را کلیک کنیدیک پپتید است که نشان داده شده است که فعالیت های بیولوژیکی خاصی در گیاهان دارد. فیسالامینبیشتر بدانیدپپتید دیگری است که در زمینه سیگنال دهی گیاهی مورد مطالعه قرار گرفته است. این پپتیدها ممکن است برخی از ویژگی های مشترک با Systemin از نظر سنتز، پردازش و عملکردهای سیگنال دهی داشته باشند.
یکی دیگر از پپتیدهای مرتبط، 6×His Peptide استبیشتر بدانید. در حالی که استفاده اولیه آن اغلب در تصفیه پروتئین در محیط های آزمایشگاهی است، همچنین بینش هایی را در مورد سنتز پپتید و مدیریت آن در گیاهان ارائه می دهد. درک شباهت ها و تفاوت های بین این پپتیدها می تواند به ما کمک کند تا درک جامع تری از مسیرهای سیگنالینگ با واسطه پپتید گیاهی به دست آوریم.
عوامل موثر بر سنتز سیستم
عوامل متعددی می توانند بر سنتز سیستمین در گیاهان تأثیر بگذارند. عوامل محیطی مانند نور، دما و رطوبت می توانند بر بیان ژن پروسیستمین تأثیر بگذارند. به عنوان مثال، نور با شدت بالا ممکن است بیان ژن prosystemin را افزایش دهد و منجر به افزایش سنتز Systemin شود.
عوامل بیولوژیکی مانند وجود پاتوژن ها یا گیاهخواران نیز نقش تعیین کننده ای دارند. هنگامی که گیاه مورد حمله گیاهخواران قرار می گیرد، آسیب مکانیکی ناشی از جویدن یا وجود محرک های مشتق شده از گیاهخوار می تواند باعث سنتز سیستمین شود. به طور مشابه، عفونتهای پاتوژن میتوانند مسیر دفاعی با واسطه Systemin را نیز فعال کنند، اگرچه مکانیسمهای دقیق ممکن است متفاوت باشد.
پیشنهاد ما به عنوان یک تامین کننده Systemin
به عنوان یک تامین کننده اختصاصی Systemin، ما اهمیت ارائه Systemin با کیفیت بالا را برای اهداف تحقیقاتی درک می کنیم. محصولات Systemin ما با استفاده از تکنیک های پیشرفته سنتز می شوند و برای اطمینان از خلوص و فعالیت بیولوژیکی آنها به شدت آزمایش می شوند. چه در حال انجام تحقیقات اساسی در مورد مکانیسمهای دفاعی گیاه باشید و چه در حال توسعه استراتژیهای جدید برای حفاظت از محصولات هستید، Systemin ما میتواند ابزار ارزشمندی در مطالعات شما باشد.
اگر علاقه مند به خرید Systemin برای تحقیقات خود هستید، توصیه می کنیم برای بحث دقیق با ما تماس بگیرید. ما می توانیم اطلاعات بیشتری در مورد محصولات، قیمت و گزینه های حمل و نقل به شما ارائه دهیم. تیم کارشناسان ما همچنین برای پاسخ به هر سؤالی که ممکن است در مورد سنتز، عملکرد یا کاربرد Systemin داشته باشید، در دسترس هستند.
نتیجه گیری
سنتز Systemin در گیاهان یک فرآیند پیچیده و بسیار تنظیم شده است. این شامل رونویسی و ترجمه ژن پروسیستمین و به دنبال آن برش پروتئین پروسیستمین برای آزادسازی پپتید فعال سیستمین است. این پپتید سپس یک آبشار سیگنالینگ را آغاز می کند که منجر به فعال شدن پاسخ های دفاعی گیاه می شود. درک سنتز Systemin نه تنها برای تحقیقات اولیه زیست شناسی گیاهی مهم است، بلکه کاربردهای بالقوه ای در کشاورزی برای توسعه گونه های گیاهی مقاوم تر دارد.
اگر سؤال بیشتری دارید یا علاقه مند به تهیه Systemin برای نیازهای تحقیقاتی خود هستید، لطفاً با ما تماس بگیرید. ما اینجا هستیم تا از تحقیقات شما حمایت کنیم و مشتاقانه منتظر همکاری با شما هستیم.
مراجع
- Ryan CA، Pearce G. (1998). سیگنال زخم سیستمیک در گوجه فرنگی: تنظیم ژن های دفاعی گیاه در برابر آفات حشرات بیوتکنول گیاهی ج 16، 199 - 210.
- Schilmiller AL، Howe GA. (2005). جاسمونات - پاسخ گیاه را به گیاهخواران تنظیم می کند. Curr. نظر. گیاه بیول. 8، 330 - 336.
- استراتمن جی دبلیو. (2003). میتوژن - پروتئین کیناز فعال در سیگنالینگ دفاعی گیاه. Curr. نظر. گیاه بیول. 6، 395 - 401.