Bilim

4-Aminobutanoik kislota va oʻsimliklar oʻrtasida qanday bogʻliqlik bor?

May 28, 2022 Xabar QOLDIRISH

Buning ikki yo'li borGABAo'simliklardagi sintez va transformatsiya: biri glutamat dekarboksilaza (GAD) glutamatning dekarboksillanishini katalizlaydi, bu shunt deb ataladi; Ikkinchisi, poliamin degradatsiyasining yo'li deb ataladigan, uni hosil qilish uchun poliamin degradatsiyasi mahsulotlarini aylantirishdir.

GABA factory

Yuqori o'simliklarda uning metabolizmi asosan uchta ferment bilan yakunlanadi. Birinchidan, GAD ta'sirida L-glutamik kislota (Glu) - uni hosil qilish holatida qaytarilmas dekarboksillanish reaktsiyasi sodir bo'ladi, so'ngra o'zining transaminazasi - ketoglutarat katalizatori ostida piruvat va piruvat bilan reaksiyaga kirishib, suksinik hosil qiladi. yarimaldegid. Nihoyat, süksinik semialdegid dehidrogenaza (SSADH) süksin kislotasini hosil qilish uchun süksinik semialdegidning oksidlovchi dehidrogenatsiyasini katalizlaydi va nihoyat Krebs tsikliga kiradi. Ushbu metabolik yo'l TCA siklining filiali deb ataladigan bo'limni tashkil qiladi.

O'simliklarda sitoplazmadagi GAD va mitoxondriyadagi SSADH birgalikda uning metabolizmini tartibga soladi, bunda GAD uning sintezi tezligini cheklovchi ferment hisoblanadi. GAD o'simlikida kalmodulin (CAM) bog'lovchi hudud mavjud. GAD faoliyati nafaqat Ca2 plyus va H plyus kontsentratsiyasi bilan tartibga solinadi, balki GAD koenzimi piridoksal fosfat (PLP) va substrat glutamat kontsentratsiyasiga ham ta'sir qiladi. Ushbu ikki tomonlama tartibga solish mexanizmi hujayra to'planishini ekologik stressning tabiati va jiddiyligi bilan bog'laydi. Sovuq zarba, issiqlik zarbasi, osmotik bosim va mexanik shikastlanish hujayra suyuqligida Ca2 plyus kontsentratsiyasini oshirishi mumkin. Ca2 plyus kamera bilan birlashib, Ca2 plyus / CAM kompleksini hosil qiladi, bu GAD gen ekspressiyasini rag'batlantirishi va normal fiziologik pH sharoitida GAD faoliyatini yaxshilashi mumkin; Kislotali pH tomonidan ishlab chiqarilgan ko'rinish pH hujayralarining pH darajasini stressni kamaytirish va kislotalik tufayli hujayralarning shikastlanishini sekinlashtirish bilan bog'liq. o'simliklardagi filiali uning sintezining asosiy yo'li hisoblanadi. Ko'pgina tadqiqotlar GAD faoliyatini yaxshilashga va uni boyitishga erishishga qaratilgan.

GABA suppliers

Poliamin (poliamin), putresin (poliamin) va putresin (poliamin), shu jumladan putresin (poliamin) va putresin (poliamin). Poliamin degradatsiyasi yo'li diamin yoki poliamin (PAS) diamin oksidaza (DAO) va poliamin oksidaza (PAO) tomonidan katalizlanib, 4-aminobutirik hosil bo'ladigan, so'ngra 4-aminobutirik dehidrogenaza ({1}} ta'sirida dehidrogenatsiyalanadi) jarayonini bildiradi. qilingan) ishlab chiqarish uchun. Poliamin degradatsiyasi yo'li nihoyat filial bilan kesishadi va TCA tsiklining metabolizmida ishtirok etadi. Diamin oksidaza va poliamin oksidaza organizmlarda mos ravishda put, SPD va SPM degradatsiyasini katalizlovchi asosiy fermentlardir. Vicia faba o'sishi davrida anaerobik stress poliamin sintezining muhim ferment faolligini oshirishi va poliaminning to'planishiga yordam berishi mumkin. Shu bilan birga, poliamin oksidazning harakati ham kuchayadi. Poliamin parchalanish yo'li uning sintezi va yig'ilishiga yordam beradi va Vicia faba ning stressga chidamliligini yaxshilaydi. Natijalar shuni ko'rsatdiki, soya ildizlaridagi erkin poliaminlarning tarkibi tuz stressi ostida oshdi, Dao faolligi oshdi va boyitish 11 ~ 17 marta oshdi. Poliamin degradatsiyasi yo'li sintezning yana bir muhim yo'li hisoblansa-da, uning bir pallali o'simliklarda sintez qilish qobiliyati filialnikiga qaraganda ancha past.


Bug'doy gullash davrida püskürtme (200 mg / L) membrana barqarorligini sozlashi, antioksidant qobiliyatini oshirishi va yuqori haroratda bug'doy yo'qotilishini kamaytirishi mumkin; Ekzogenni qo'llash ham bodring ko'chatlarining o'sishiga sezilarli ta'sir ko'rsatdi. Gipertermiya markaziy neyronlarning faoliyatini inhibe qilishi, xolinergik asab tizimini faollashtirishi va tana haroratini oshirishi mumkin. Uzoq vaqt davomida yuqori haroratlarda atrof-muhitga moslashish va tana haroratini tartibga solish uchun gipotalamusdagi neyronlarning harakati kuchayadi. u plazmani oshiradi va qizilo'ngach haroratini pasaytirish uchun sovuqqa sezgir yadro plazmasida katexolamin kontsentratsiyasini inhibe qiladi.


Past harorat o'simliklarning biosintetik qobiliyatini pasaytiradi, muhim funktsiyalarga xalaqit beradi va doimiy zarar etkazadi. Hayvonlar ham past haroratlarda shikastlanishga yoki undan ham jiddiyroq zarar etkazishi mumkin. Past haroratga chidamlilik bilan bog'liq bo'lgan past harorat ostida yuqori tartibga solinadigan biologik ifoda. Past haroratda metabolitlarning 75 foizi, shu jumladan aminokislotalar, shakar, askorbat, putresin va ba'zi trikarboksilik kislota aylanishining oraliq moddalari ko'payadi. Energiya almashinuvida ishtirok etadigan aminokislotalar almashinuvi va fermentlarning transkripsiya ko'pligi ortadi. U ATP ishlab chiqarishi va shunt yo'lini kuchaytirish orqali GHB to'plashi mumkin. Bundan tashqari, past haroratlarda melatoninni qo'llash spermin, spermidin va prolinni to'plashi va diamin oksidaza ifodasini rag'batlantirishi mumkin. u putressin yo'li orqali sintezlanadi, bu korroziyaga qarshi va sovuqqa chidamliligiga erishish uchun H2O2 to'planishi va fenilpropan yo'li oqimini kamaytiradi.

u uzoq vaqtdan beri o'simliklardagi turli xil stress va himoya tizimlari bilan bog'liq. o'simliklarni rag'batlantirish bilan ortadi. Bu o'simliklarda tashqi o'zgarishlarga, ichki stimullarga va ion muhitlariga, masalan, pH, harorat va tashqi tabiiy dushman stimullariga javob beradigan samarali mexanizm hisoblanadi. shuningdek, o'simliklarning ichki muhitini tartibga solishi mumkin, masalan, antioksidlanish, pishib etish va o'simliklarni yangi saqlash. so'nggi yillarda kengaytirilgan ma'lumotlarni uzatish uchun signal molekulasi sifatida o'simliklarda ham topilgan. u soya, Arabidopsis, yasemin, qulupnay va boshqa o'simliklarda topilgan. Uning past konsentratsiyasi mavjud


u tashqi kislotalanishga ham javob beradi: u past pHda hujayralarda tez o'sib boradi va bu to'planish mikroorganizmlar va hayvonlarda ham mavjud. Kislotali pH ostida hujayra ichidagi H plyus o'sdi va hujayra ichidagi tarkib oshdi. Sintez H plyusni iste'mol qiladi, bu hujayra ichidagi kislotalanishni engillashtiradi. Bu tez reaksiya mexanizmi mikroorganizmlarda ham mavjud. Uni ishlab chiqarishda u proton nafas olish zanjiri kompleksining ifodasini oshiradi va ATP sintezini rag'batlantiradi. Shuningdek, u F1F0-ATP gidrolaza faolligini kuchaytiradi va kislotali sharoitda ATPga bog'liq bo'lgan H ortiqcha ajralish jarayonini osonlashtiradi. Hayvonlarda hujayralar hujayradan tashqari muhitning pH qiymatini o'zgartirish uchun glutamatni ham chiqaradi. Eng muhimi, u fiziologik muhitda zvitterionik bo'lib, kislota-asosni tartibga solishda o'ziga xos rol o'ynaydi.GABAo'simliklarning o'sishi va rivojlanishi uchun qulaydir va u yuqori konsentratsiyalarda teskari rol o'ynaydi.

So'rov yuborish