Truyền tín hiệu Systemin

Sự truyền tín hiệu ở systemin diễn ra khi peptit có liên kết với thụ thể của nó, cho đến nay đã được khoa học khám phá một phần. Axit jasmonic là thành phần thiết yếu, mặc dù xuất hiện muộn trong systemin và đường truyền tín hiệu vết thương. Ở cà chua, tín hiệu được tải từ thụ thể bởi các protein kinases được kích hoạt mitogen (gọi tắt là MAPK). Việc tắt hai MAPK là MPK1 và MPK2 ở cà chua sẽ tác động tới phản ứng phòng vệ của chúng trước ấu trùng so với các cây hoang dã khác. Tắt các gen này cũng làm giảm lượng axit jasmonic và các gen phòng vệ phụ thuộc vào axit jasmonic. Khi cung cấp methyl jasmonate vào các cây này, các gen bị tắt được giải cứu; điều này cho thấy rằng các jasmonate là tín hiệu tạo ra thay đổi ở biểu hiện gen.[13] Sự kiềm hóa apoplast là tác dụng sau cuối của việc truyền tín hiệu được xử lý bởi các MAPK. Việc cung cấp fusicoccin, chất kích hoạt H+ ATPase được gây ức chế bởi systemin vẫn sẽ kích hoạt các MAPK, mặc dù độ pH của apoplast không thay đổi.[14]

Trong vòng vài phút của quá trình nhận thức systemin, nồng độ cytosolic Ca2+ tăng và axit linolenic được giải phóng từ màng tế bào và enzyme phospholiphase được kích hoạt. Axit linolenic được chuyển đổi sang axit jasmonic thông qua đường octadecanoid, và axit jasmonic kích hoạt các gen phòng vệ.[1] Việc tạo ra methyl jasmonate được tạo ra bởi các systemin và cũng sắp đặt các gen ở chất tiền thân của systemin, tạo nên một vòng lặp thông tin phản hồi, qua đó khuếch đại tín hiệu phòng vệ. Methyl jasmonate dễ bay hơi, vì thế nó có thể kích hoạt khả năng đề kháng ở những cây xung quanh, chuẩn bị phòng thủ để phản công. Những biến cố truyền tín hiệu này cũng tương đồng với phản hồi miễn dịch viêm nhiễm thông qua cytokine ở động vật. Khi phản ứng miễn dịch được kích hoạt ở động vật, các MAPK được kích hoạt, và cùng với đó các enzyme phospoliphase cũng được kích hoạt theo. Các chất béo ở màng tế bào được chuyển thành axit arachidonic, rồi chuyển thành prostaglandin, vốn tương đồng với axit jasmonic.[4] Cả hai con đường đều có thể bị chặn bởi suramin.[15]

Các thí nghiệm ban đầu với systemin được dán nhãn phóng xạ ở cà chua cho thấy chúng được vận chuyển qua nhựa ở vỏ cây cà chua; từ đó các nhà khoa học cho rằng systemin đóng vai trò phát tín hiệu hệ thống giúp kích hoạt khả năng đề kháng cần có.[1] Giả thuyết đó dã được kiểm chứng bởi các thí nghiệm cấy ghép; qua các thí nghiệm đó, các đột biến chưa đầy đủ ở quá trình nhận dạng và sinh tổng hợp axit jasmonic không có khả năng kích hoạt khả năng đề kháng cần có. Axit jasmonic giờ được xem là tín hiệu toàn hệ thống và systemin tăng khả năng phản ứng ở các ống chuyển để tổng hợp axit jasmonic.[1]

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Systemin http://adsabs.harvard.edu/abs/2003PNAS..10014577R http://adsabs.harvard.edu/abs/2006PNAS..10310098H http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwta... http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwta... http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=g... http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=g... http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/viewer.fcgi?val... http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/viewer.fcgi?val... http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/viewer.fcgi?val... http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/viewer.fcgi?val...