ZNAJDŹ ARTYKUŁ

Volume: 
Issue: 
2
Date of issue: 

Auksyny stanowią małą grupę hormonów roślinnych (fitohormonów), które odgrywają kluczową rolę w regulacji procesów wzrostu i rozwoju rolin związanych z wydłużaniem, podziałami i różnicowaniem komórek. Działanie auksyn związane jest nie tylko z procesami zachodzącymi w obrębie błony komórkowej, ale także z regulacją ekspresji genów. Udział auksyn w regulacji ekspresji genów jest na obecnym etapie badań dobrze udokumentowany. Stosując różne techniki badawcze zidentyfikowano liczne geny indukowane auksyną, przede wszystkim w tkankach podlegających wzrostowi wydłużeniowemu oraz w dzielących się komórkach. Poziom mRNA tych genów zmienia się w ciągu kilku do kilkudziesięciu minut po podaniu auksyny, także w obecności cykloheksymidu, inhibitora syntezy białek. Oznacza to, że synteza białek nie jest konieczna do aktywacji genów, co sugeruje, że sygnał hormonalny jest przekazywany bezpośrednio do jądra za pośrednictwem składników istniejących już w komórce. Z tego względu geny te są określane mianem genów wczesnych lub pierwotnych odpowiedzi na auksynę. Zostały one podzielone na trzy główne klasy: Aux/IAA, GH3 i SAUR. Geny należące do rodziny Aux/IAA funkcjonują w odpowiedziach na auksynę związanych z działaniem światła. Rodzina GH3 obejmuje liczne geny, z których część koduje białka enzymatyczne o aktywności adenylującej uczestniczące w tworzeniu koniugatów kwasu indolilo-3-octowego, kwasu salicylowego i kwasu jasmonowego z aminokwasami. Powstawanie nieaktywnych biologicznie koniugatów IAA z aminokwasami reguluje homeostazę auksynową. Analizy mutantów GH3 wykazują, że białka kodowane przez te geny uczestniczą w procesach fotomorfogenezy, wzrostu wydłużeniowego korzeni i hipokotyli oraz w odpowiedziach na stres biotyczny i abiotyczny. Geny GH3 są także regulowane przez światło, co wskazuje na udział wspólnych elementów w przekazywaniu szlaku auksynowego i świetlnego. Produktem ekspresji genów SAUR są krótko żyjące małe zasadowe białka jądrowe o nieustalonej dotychczas funkcji, niezdolne do regulowania transkrypcji. Niektóre z genów SAUR mogą brać udział w odpowiedziach na auksynę, w których pośredniczy kalmodulina. Geny wczesnych odpowiedzi na auksynę zawierają w swoich promotorach konserwatywne sekwencje TGTCTC określane jako elementy odpowiedzi na auksynę (AuxRE). Są one rozpoznawane przez czynniki transkrypcyjne, tzw. czynniki odpowiedzi auksynowej (ARF), które wiążąc się z elementami AuxRE mogą aktywować bądź hamować ekspresję genów docelowych. Aux/IAA kodują krótko żyjące białka represorowe tworzące kompleksy z czynnikami transkrypcyjnymi ARF. Powstawanie heterodimerów Aux/IAA-ARF hamuje aktywność transkrypcyjną czynników ARF. Auksyna promuje oddziaływania pomiędzy Aux/IAA i białkami receptorowymi auksyn, TIR1/AFB, zwiększając tym samym tempo degradacji Aux/IAA w szlaku ubikwityna/proteasom 26S. Białka ARF uwolnione z kompleksów z represorami regulują aktywność genów indukowanych auksyną. Praca przedstawia postęp, jaki dokonał się w ostatnich latach w badaniach genów wczesnych odpowiedzi na auksynę, szczególnie w poznawaniu ich funkcji fizjologicznych oraz biologicznej roli białek kodowanych przez te geny.

Author of the article: 
Download the article: 

Redakcja
Andrzej ŁUKASZYK – przewodniczący, Szczepan BILIŃSKI,
Mieczysław CHORĄŻY, Włodzimierz KOROHODA,
Leszek KUŹNICKI, Lech WOJTCZAK

Adres redakcji:
Katedra i Zakład Histologii i Embriologii Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu, ul. Święcickiego 6, 60-781 Poznań, tel. +48 61 8546453, fax. +48 61 8546440, email: mnowicki@ump.edu.pl

PBK Postępby biologi komórki