Τα ορμονικά μόρια και η διαχείριση τους μέσα στο φυτό

Transcript

1 Φυσιολογία Φυτών Διαχείριση ορμονικών μορίων Τα ορμονικά μόρια και η διαχείριση τους μέσα στο φυτό Φυσιολογία Φυτών 3 ου Εξαμήνου Δ. Μπουράνης, Σ. Χωριανοπούλου 1

2 Φυσιολογία Φυτών Διαχείριση ορμονικών μορίων Η γενική εικόνα της διαχείρισης ενός ορμονικού μορίου πρόδρομο μόριο πού εντοπίζεται καταστροφή προϊόντα αποδόμησης τύχη προϊόντων αποδόμησης 7 6 απενεργοποίηση 1 ορμόνη πορεία παραγωγής ενεργοποίηση σύμπλεγμα απενεργοποίησης 5 δράση διακίνηση υποδοχέας κατάλογος δράσεων 4 μεταγωγική 3 πορεία γονιδιακή έκφραση Φυσιολογία Φυτών 3 ου Εξαμήνου Δ. Μπουράνης, Σ. Χωριανοπούλου 2 2 ενεργοποιητές αναστολείς ανταγωνιστές 8

3 Φυσιολογία Φυτών Ένθετο: Η διεργασία της έκφρασης γονιδίου Η διεργασία της έκφρασης γονιδίου μόριο ενεργοποιητής (εσωτερικό σήμα) υποδοχέας ενεργοποίηση μεταγραφικού παράγοντα μεταγραφικός παράγοντας (trans-factor) ανοιχτό αναγνωστικό πλαίσιο γονίδιο mrna ρυθμιστικό στοιχείο (cis-element) εδώ προσαρτάται η RNA πολυμεράση ΙΙ η ενεργοποίηση του γονιδίου οδηγεί σε παραγωγή mrna γίνεται στον πυρήνα Φυσιολογία Φυτών 3 ου Εξαμήνου Δ. Μπουράνης, Σ. Χωριανοπούλου 3

4 Φυσιολογία Φυτών Ένθετο: Η διεργασία της έκφρασης γονιδίου διεργασία της παραγωγής πρωτεϊνης (λέγεται και μετάφραση ή πρωτεϊνοσύνθεση) mrna: μετά την παραγωγή του στον πυρήνα, τροποποιείται και μεταφέρεται στο κυτταρόπλασμα ριβόσωμα παράγεται πεπτίδιο αμινοξέα τροποποιείται και αποκτά λειτουργικά χαρακτηριστικά μεταφέρεται στο σημείο δράσης του ένζυμο ή δομική πρωτεϊνη Φυσιολογία Φυτών 3 ου Εξαμήνου Δ. Μπουράνης, Σ. Χωριανοπούλου 4

5 Φυσιολογία Φυτών Η διαχείριση της πληροφορίας από το φυτό Η διαχείριση της πληροφορίας από το φυτό πληροφορία αντίληψη του περιβάλλοντος περιβαλλοντικό σήμα έκφραση της πληροφορίας ρύθμιση της έκφρασης σύνθεση και ολοκλήρωση μηνυμάτων μεταβολική δραστηριότητα ρύθμιση του μεταβολισμού μεταβολικό σήμα αναπτυξιακόσ ήμα φυσιολογικές διεργασίες δομή λειτουργία συντονισμός στο ΧΩΡΟ αλληλεπίδραση ιστών/οργάνων αναπτυξιακές φάσεις μεταβολή ένταση της δομής της λειτουργίας συντονισμός στο ΧΡΟΝΟ αναπτυξιακό πρόγραμμα Φυσιολογία Φυτών 3 ου Εξαμήνου Δ. Μπουράνης, Σ. Χωριανοπούλου 5

6 Φυσιολογία Φυτών Η διαχείριση της πληροφορίας από το φυτό Πώς το περιβάλλον επηρεάζει την έκφραση ενός γονιδίου στο φυτό; περιβάλλον ; έκφραση γονιδίου Το φυτό διαθέτει συστήματα αντίληψης του περιβάλλοντος του και μηχανισμό μεταφοράς αυτής της αντίληψης στο γονίδιο, ώστε να το ενεργοποιήσει ή απενεργοποιήσει Αυτό το σύνολο είναι ένας μοριακός διακόπτης Φυσιολογία Φυτών 3 ου Εξαμήνου Δ. Μπουράνης, Σ. Χωριανοπούλου 6

7 Φυσιολογία Φυτών 3 ου Εξαμήνου Δ. Μπουράνης, Σ. Χωριανοπούλου 7

8 Τα εξαρτήματα του μοριακού διακόπτη είναι: υποδοχέας μετατροπέας της φύσης του περιβαλλοντικού μηνύματος μοριακό μήνυμα μοριακός μεταγωγός μεταγωγική πορεία τερματικός μεταγραφικός παράγοντας (trans factor) γονίδιο-στόχος Φυσιολογία Φυτών 3 ου Εξαμήνου Δ. Μπουράνης, Σ. Χωριανοπούλου 8

9 Υποδοχέας η δομή που λαμβάνει το περιβαλλοντικό μήνυμα συνήθως εντοπίζεται σε μεμβράνη Μετατροπέας το σύστημα που μετατρέπει την αντίληψη του υποδοχέα σε μοριακό μήνυμα Μοριακό μήνυμα πληροφορία χημικής φύσης που μεταδίδεται Φυσιολογία Φυτών 3 ου Εξαμήνου Δ. Μπουράνης, Σ. Χωριανοπούλου 9

10 Περιβαλλοντικό σήμα Είναι το ερέθισμα (περιβαλλοντικό μήνυμα, περιβαλλοντική επίδραση) που προκαλεί την αντίδραση του φυτού. Αυτό μπορεί να είναι: ενέργεια (ακτινοβολία, θερμότητα) διαφορά δυναμικού μεταξύ 2 περιοχών μεταβολή του ενεργειακού περιεχομένου ενός πολυμερούς σπαργή και δυναμικό νερού Φυσιολογία Φυτών 3 ου Εξαμήνου Δ. Μπουράνης, Σ. Χωριανοπούλου 10

11 μόριο ορμόνες ρυθμιστές αύξησης μόρια απεκκρινόμενα από άλλους οργανισμούς τμήματα κυτταρικού τοιχώματος ανόργανα στοιχεία και ενώσεις σάκχαρα αμινοξέα πεπτίδια μηχανική τάση κυτταρικού τοιχώματος τραυματισμός Φυσιολογία Φυτών 3 ου Εξαμήνου Δ. Μπουράνης, Σ. Χωριανοπούλου 11

12 Μεταγωγός (μοριακού μηνύματος) κάθε μόριο ή παράγοντας που μεταδίδει το μοριακό μήνυμα Μεταγωγική πορεία Η ακολουθία των μεταγωγών που προωθεί το μοριακό μήνυμα (αυτούσιο, μετασχηματισμένο ή και ενισχυμένο) λειτουργεί μονόδρομα Φυσιολογία Φυτών 3 ου Εξαμήνου Δ. Μπουράνης, Σ. Χωριανοπούλου 12

13 Μεταγωγή ελεγχόμενη μεταφορά, ώστε να εξασφαλίζεται επιτυχημένη παραλαβή-παράδοση του μηνύματος στον συγκεκριμένο αποδέκτη μοριακό ταχυδρομείο Μεταγραφικός παράγοντας τερματικός παράγοντας που συνδέεται με την περιοχή προαγωγής της μεταγραφής του γονιδίου-στόχου ενεργοποιεί ή αναστέλλει την μεταγραφή του γονιδίου-στόχου Φυσιολογία Φυτών 3 ου Εξαμήνου Δ. Μπουράνης, Σ. Χωριανοπούλου 13