ارتباط استرس اکسیداتیو، اکسین، و تنظیم چرخه سلولی از طریق مسیر پروتئین کیناز فعال شده با عامل میتوژن گیاه Connecting oxidative stress, auxin, and cell cycle regulation through a plant mitogen-activated protein kinase pathway
- نوع فایل : کتاب
- زبان : فارسی
- ناشر : Pnas
- چاپ و سال / کشور: 2000
توضیحات
رشته های مرتبط: زیست شناسی، علوم گیاهی، میکروبیولوژی، علوم سلولی و مولکولی و ژنتیک
اطلاعات موجود نشان می دهد که ANP1 و NPK1 در سیگنالینگ چرخه سلولی، اکسین و H2O2نقش ایفا می کنند. چگونه ممکن است که یک MAPKKK خاص می تواند چنین توابع مختلف و گوناگون را انجام دهد؟ یک پاسخ احتمالی از داده هایی که یک MAPKKK خاص می تواند در آبشار های مختلف عمل کند ایجاد می شود. این امر به وضوح برای STE11، یک MAPKKK مخمر ، که بخشی از هر دو پاسخ جفت گیری FUS3 و HOG1مسیر گلیسرول با اسمولاریته بالا است، نشان داده شده است (۱۴). از آنجا که MAPKKK نه تنها می تواند MAPKKs متعدد را فعال کند بلکه می تواند دیگر پروتئین کینازهای نامربوط را نیز فعال کند (۱۵)، بخشی از پاسخ ANP1 ممکن است توسط مسیرهای مجزا از آبشار MAPK (شکل a 2) ایجاد می شود. در این زمینه، نیز باید توجه داشت که حذف دومین تنظیمی MAPKKKs نه تنها منجر به فعال سازی ساختاری می شود بلکه باعث از دست دادن اختصاصیت سیگنال در کینازها می شود (۱۱، ۱۶). این بررسی ها نشان می دهدکه تحقیقات بیشتری برای روشن شدن عملکرد ANP1 و NPK1 مورد نیاز است. هرچند مکانیسم دقیق عمل ANP1 و NPK1 ، بیان NPK1 فعال ساختمانی در تنباکو در نتیجه تحمل افزایش یافته به تنش غیر جاندار است اما ظاهرا هیچ اثری بر رشد یا توسعه ندارد(۴) اگر چه بهبود تحمل به تنش در چندین مورد با بیان بیش از حد ژن های هدف استرس یا عوامل رونویسی به دست آمده است، بیشتر اوقات عوارض جانبی منفی بر رشد محصول و یا عملکرد (۱۷، ۱۸) مشاهده شد. بنابراین، کارهای Kovtun و همکاران (۴) دارای پتانسیل اقتصادی بسیار زیادی برای تبدیل شدن به یک استراتژی جدید قدرتمند در تولید محصولات مقاوم در برابر استرس است
اطلاعات موجود نشان می دهد که ANP1 و NPK1 در سیگنالینگ چرخه سلولی، اکسین و H2O2نقش ایفا می کنند. چگونه ممکن است که یک MAPKKK خاص می تواند چنین توابع مختلف و گوناگون را انجام دهد؟ یک پاسخ احتمالی از داده هایی که یک MAPKKK خاص می تواند در آبشار های مختلف عمل کند ایجاد می شود. این امر به وضوح برای STE11، یک MAPKKK مخمر ، که بخشی از هر دو پاسخ جفت گیری FUS3 و HOG1مسیر گلیسرول با اسمولاریته بالا است، نشان داده شده است (۱۴). از آنجا که MAPKKK نه تنها می تواند MAPKKs متعدد را فعال کند بلکه می تواند دیگر پروتئین کینازهای نامربوط را نیز فعال کند (۱۵)، بخشی از پاسخ ANP1 ممکن است توسط مسیرهای مجزا از آبشار MAPK (شکل a 2) ایجاد می شود. در این زمینه، نیز باید توجه داشت که حذف دومین تنظیمی MAPKKKs نه تنها منجر به فعال سازی ساختاری می شود بلکه باعث از دست دادن اختصاصیت سیگنال در کینازها می شود (۱۱، ۱۶). این بررسی ها نشان می دهدکه تحقیقات بیشتری برای روشن شدن عملکرد ANP1 و NPK1 مورد نیاز است. هرچند مکانیسم دقیق عمل ANP1 و NPK1 ، بیان NPK1 فعال ساختمانی در تنباکو در نتیجه تحمل افزایش یافته به تنش غیر جاندار است اما ظاهرا هیچ اثری بر رشد یا توسعه ندارد(۴) اگر چه بهبود تحمل به تنش در چندین مورد با بیان بیش از حد ژن های هدف استرس یا عوامل رونویسی به دست آمده است، بیشتر اوقات عوارض جانبی منفی بر رشد محصول و یا عملکرد (۱۷، ۱۸) مشاهده شد. بنابراین، کارهای Kovtun و همکاران (۴) دارای پتانسیل اقتصادی بسیار زیادی برای تبدیل شدن به یک استراتژی جدید قدرتمند در تولید محصولات مقاوم در برابر استرس است
Description
The available data indicate that ANP1 and NPK1 play roles in H2O2, auxin, and cell cycle signaling. How is it possible that a specific MAPKKK can perform such diverse functions? One possible answer comes from the finding that a given MAPKKK can function in different cascades. This was clearly shown to be the case for STE11, a yeast MAPKKK that is part of both the FUS3 mating response and the HOG1 high osmolarity glycerol pathway (14). Because MAPKKKs cannot only activate multiple MAPKKs but also other unrelated protein kinases (15), part of the response of ANP1 might be executed by pathways distinct from MAPK cascades (Fig. 2A). In this context, it also should be noted that deletion of the regulatory domain of MAPKKKs not only leads to constitutive activation but also to a loss of signaling specificity of the kinases (11, 16). These considerations make it clear that more research is required to clarify the functioning of ANP1 and NPK1. Whatever the exact mechanism of the action of ANP1 and NPK1 is, expression of constitutively active NPK1 in tobacco resulted in enhanced tolerance to abiotic stresses but apparently had no detrimental effect on growth or development (4). Although an improvement of stress tolerance has been achieved in several cases by overexpression of either stress target genes or transcription factors, most of the time negative side effects were observed on crop growth or yield (17, 18). Therefore, the work of Kovtun et al. (4) has great economic potential to become a powerful new strategy in the production of stress-resistant crops, especially because the approach is not restricted to NPK1, but can be applied to any signaling pathway for which a kinase can be genetically engineered to become constitutively active.
