ácido jasmónico. Hormona vexetal que está relacionada con sinais químicos (jasmonatos) que inducir defensas nas plantas en resposta ao ataque de insectos.
É un composto orgánico que se atopa en varios pisos. A molécula é membro da clase Jasmonate de hormonas vexetais. Foi biosintestiza a partir de ácido linolénico mediante a ruta octadecanoide.
Datos xerais
- Nome de acordo coa IUPAC: (1R, 2R) -3-OXO-2- (2Z) -2-Pentenyl-Cyclopentyhanic ácido
- fórmula química: C12H18O3
- Molar Mass: 210.27 g.mol-1
- punto de ebulición: 160 ° C
- soluble en etanol
- Almacenamento: 2-8 ° C
- Densidade: 1.1 g / cm3
biosíntese
A súa biosíntese comeza a partir do ácido linolénico de ácido graxo, que é oxigenado pola lipoxigenasa (13-LOX), formando un peróxido. Este peróxido é entón ciclado en presenza de óxido de sintase para formar un óxido Alleno. Este óxido do océano é reorganizado como a enzima de óxido de óxido que se ciclou para formar o ácido de 12-oxófito e está suxeito a unha serie de β-oxidacións para dar ácido 7-ISO-JASMONIC. En ausencia de enzima, este ácido iso-jasmónico isomerizado está isomerizado en ácido jasmónico.
función
A función principal do ácido jasmónico e Os seus diversos metabolitos son a regulación das respostas das plantas a un estrés abiótico e biótico, así como o crecemento e desenvolvemento das plantas. O crecemento regulado e os procesos de desenvolvemento inclúen a inhibición do crecemento, a senescencia, o enrolamento do tendril, o desenvolvemento floral e a follas de follas. Tamén é responsable da formación de tubérculos en patacas e Ñames. Ten un papel importante en resposta ás lesións das plantas e á resistencia sistémica adquirida. O xene DGL é responsable de manter os niveis de ácido jasmónico durante as condicións habituais en Zea Mays, así como a liberación preliminar de ácido jasmónico pouco despois de ser alimentada.
Cando as plantas son atacadas por insectos, responden liberando ácido jasmónico, que activa a expresión de inhibidores de proteasas, entre moitos outros compostos anti-herbívoros. Estes inhibidores de proteasas impiden a actividade proteolítica de proteesas dixestivas de insectos ou “proteínas salivares”, evitando así o nitróxeno necesario na proteína para o seu propio crecemento. O ácido jasmónico tamén activa a expresión de polifenol oxidasa que promueve a produción de quinolina. Estes poden interferir coa produción de enzimas de insectos e diminuír o contido nutricional da planta inxerida.
Xeral
Sorprendentemente, nas plantas, as respostas ao dano celular están reguladas polo ácido jasmónico. Os insectos que se alimentan das plantas xeralmente reducen o rendemento da colleita. Pola súa banda, as plantas non actúan como vítimas indefensas, senón que responden á agresión producindo compostos ou proteínas tóxicas que normalmente paran ou reducen o ataque de insectos. Esta resposta inmunolóxica comeza co recoñecemento, pola planta, das secrecións bucales dos insectos e os danos celulares que producen e son transmitidos dentro da planta nunha serie de procesos que lle dan algunha resistencia contra os insectos. A comprensión detallada do funcionamento do sistema inmunitario das plantas contra o ataque de insectos abre novas perspectivas para a protección e mellora xenética das culturas.
Recoñecemento de plantas para atacar
o As plantas identifican o ataque de insectos a través das súas secrecións orais e os compostos químicos na saliva de insectos aumentan a produción de compostos tóxicos nas plantas atacadas. Recientemente foi estudado que a saliva de insectos ou os fluídos secretados durante a colocación de ovos sería posible transportadores de compostos que activen o sistema inmunitario das plantas atacadas. A saliva de larvas de Easyl Spodoptera contén un composto chamado volicitina que induce a produción de defensas en plantas de millo.
Activación de ións de calcio Calcio (CA2 +) moléculas de calcio. A CA2 + prodúcese nos tecidos vexetais en resposta ás tensións bióticas. Estes iones proceden do apoplasto (especial extracelular) ou vacuoles e acumúlanse no citoplasma das células da folla danadas, activando moléculas de calmodulina (proteína de ácido intracelular) e outras proteínas sensibles a CA2 +. A activación de Caldmodulina induce a activación de pasos metabólicos e transcrición de xenes relacionados coas defensas das plantas.
Os ións de calcio foron identificados como posibles mensaxeiros celulares contra a resposta ao estrés abiótico e biótico, como a deshidratación e os danos por insectos. Estes iones acumúlanse dentro das células danadas e activan as moléculas tranquilas e outras proteínas sensibles ao calcio.
jasmonates como reguladores de resposta ao ataque
Tanto o mecánico de dano como o producido polo insecto Ataque aumenta a acumulación de ácido jasmónico nas células en menos de trinta minutos. A síntese de jasmonatos prodúcese en plantas a partir dun composto chamado ácido linolénico, que xorde da parede celular danada mecánicamente ou polo ataque de insectos. Deste xeito, o ácido linolénico inicia a produción de ácido jasmónico a través da chamada ruta dos octadecanoides. A ruta biosíntese dos jasmonatos é complexa, non só polo número e tipo de procesos implicados senón tamén porque ocorre en diferentes lugares da célula.
Unha vez que o ácido jasmónico sintetízase no peroxisoma, debe ser transportado ao citoplasma, onde activa o sistema de degradación de proteínas, que funciona como activador dos xenes de defensa. A necesidade estrita do ácido jasmónico para a síntese de compostos de defensa foi probada mediante o uso de plantas mutantes incapaces de producir este composto e que mostrou indefenso contra o ataque de insectos. Non obstante, este composto debe ser unido ao isoleucina de aminoácidos a ser activado e poder actuar.
Os novos descubrimentos sobre o mecanismo de acción do ácido jasmónico suxiren que, en plantas saudables, baixos niveis do complexo formado pola Unión de ácido jasmónico e os isoleucina permiten que un grupo de proteínas chamado Jaz. As proteínas de Jaz reprimen a transcrición do ARN messenger, responsable da síntese de compostos de defensa ou proteína implicados na síntese destes compostos. Non obstante, a interrupción dos tecidos vexetais polo ataque de insectos aumenta a produción do complexo de ácido jasmoniano-isoleucina que, á súa vez, activa o sistema de degradación de proteínas, que trata de destruír as proteínas que xa perdeu a súa función (por exemplo, JAZ). Debido a que a proteína jaz é enviada a un proteosoma a destruír, o factor de transcrición é liberado e a expresión de xenes de defensa é derepregada.
É importante notar que o dano celular tamén induce a transcrición dos xenes de Jaz, coa consecuente acumulación da proteína JAZ eo bloqueo da expresión dos xenes relacionados coa defensa. Deste xeito, unha vez que o ataque cesou, os rápidos residentes dos represidores Jaz aseguran o control da produción de compostos de defensa, que son caros para a planta. As respostas ás enfermidades están reguladas principalmente pola hormona de ácido salicílico e, en xeral, é considerado antagónicamente ao ácido jasmónico. O caso máis extremo é o ataque da mosca branca (Bemisia Tabaci), que prácticamente non dane o tecido das plantas e produce respostas similares ás enfermidades; Nalgúns casos, ata inhibe a produción de ácido jasmónico.
Usar na cultura dos tecidos
O ácido jasmónico foi usado por unha serie de traballos para modular a produción de varios metabolitos secundarios no cultivo dos tecidos. O seu uso mostrou que o Paclitaxel aumentou ea produción de Taxanes relacionados coas culturas celulares de ” Taxus ” spp. Os informes dos efectos do desenvolvemento no cultivo dos tecidos son escasos, móstrase que o ácido jasmónico estimula o desenvolvemento de rizoides e brotes en cultivos foliares de ” platycerium bifurcatum ” e pode promover a división de protoplastos de helechos. Tamén se demostrou que o jasmonato pode conxelar as células do tabaco sincronizadas (” nicotiana tabacum ”) por-2 nos pasos G1 e G2 do ciclo celular.
Fonts
- Andrusstow, L. (1935). “A oxidación catalítica de amoníaco-metano-mesturas ao cianuro de hidróxeno”. Angewandte Chemie 48: PP. 593-595. * Morales, A. 2014. Plegar: ácido jasmónico. Ratio de insectos de plantas especies de coccinelidae. Biblioteca inivit.
- Brian T Newbold (01-11-1999). Claude Louis Berthollet: un gran químico na tradición francesa. Novas químicas canadenses. Consulte o 03-03-2010.
- DUCHEFA BIOCHEMIE B.V. Catálogo 2010-2012. Célula de plantas e cultura de tecidos Fitopatoloxía bioquímicos. pp 133.
- Endter, F. (1958). “Die Technische Synthese von Cyanwassstroff Aus Methan und Ammoniak Ohne Zusatz von Saquerstoff”. Chemie Ingenieur Technik 30 (5): PP. 281-376.
- Moshkov, I.e. Novikova, G.V. Hall M.A. e E.F. George (2008) Reguladores de crecemento das plantas III: Giberellins, etileno, ácido abscisico, os seus análogos e inhibidores; Compostos misceláneos. En: George E. F, Hall M.A e de Klerk G.J (ed) propagación de plantas por cultura de tecidos, 3ª edición, pp. 227-282. ISBN 978-1-4020-5005-3 ||