Verze z 4. 8. 2021, 13:45 editovat JAnDbot (diskuse \| příspěvky) Roboti 1 716 379 editací m robot: přidáno {{Autoritní data}}; kosmetické úpravy ← Přejít na předchozí porovnání		Verze z 8. 11. 2021, 19:07 editovat zrušit editaci Mykhal (diskuse \| příspěvky) Prověření uživatelé, Patroláři, Revertéři, Správci 40 861 editací m oprava rozbitých "speciálních" znaků Přejít na další porovnání →
Řádek 51: V kořenech se nachází mnohem nižší množství brassinosteroidů než ve výhoncích a jiných částech rostliny.<ref name=Kim>Kim et al., 2000b</ref> I vzhledem k tomu, že brassinosteroidy byly v kořenech nalezeny,<ref>Yokota et al., (2001)</ref> jsou v kořenech také přítomny proteiny potřebné pro biosyntézu brassinosteroidů, stejně tak jako proteiny potřebné pro přenos brassinosteroidového signálu ([[BRI1]] a [[BAK1]]). To naznačuje, že brassinosteroidy jsou důležité regulační sloučeniny také pro růst a vývoj kořenů. Pokusy, při kterých bylo studováno ovlivnění růstu kořenů brassinosteroidy, prokázaly inhibiční i stimulační účinky na růst kořenů. Bohužel se při těchto pokusech pracovalo jen s kořenovými segmenty a byly tak přerušeny mnohé signalizační dráhy. 24-epibrassinolid měl inhibiční vliv na formaci kořenů u sazenic fazolu, pšenice (''Triticum aestivum'') a kukuřice (''Zea mays'').<ref name=Mussig/> Guan a Roddick (1988) zjistili inhibiční vliv 0,1 MµM 24-epibrassinolidu na růst kořenů rajčete, také stejná koncentrace 24-epibrassinolidu silně inhibovala růst kořenů huseníčku. Ale inhibiční vliv brassinosteroidů na růst kořenů odporuje faktu, že mutanti mají redukovaný kořenový systém.<ref name=Mussig/> V deficitních mutantech (zde byl použit cbb3) je na vyvolání inhibice růstu potřeba vyšší množství brassinosteroidů (>10 nM), nižší koncentrace růst kořenů stimulují. Lze říct, že nízké koncentrace brassinosteroidů podporují růst kořenů a brassinosteroidy přejdou na cestu inhibice pokud je překročena hraniční koncentrace brassinosteroidů. Tato hraniční koncentrace závisí na biologické aktivitě aplikovaného brassinosteroidu a [[genotyp]]u rostliny.<ref name=Mussig/> Například je tato hranice nižší u 24-epibrassinolidu než u 24-epicastasteronu, a vyšší v mutantech necitlivých k brassinosteroidům.<ref name=Mussig/> Řádek 105: Tyto výsledky naznačují možnou roli obou sloučenin při snižování buněčného poškození vyvolaného teplotním stresem v závislosti na těchto enzymech. <!--Pokud předpokládáme, že 24-epibrassinolidem stimulované aktivity katalasy a superoxid dismutasy vedou ke zvýšení termotolerance disků z rajčatových listů v tomto experimentu, potom mechanizmus 24-epibrassinolidem indukované odolnosti k vysoké teplotě dokazuje, že aktivace těchto enzymů může být přímo nebo nepřímo ovládána brassinosteroidy. V tomto pokusu předpokládali, že velké strukturní rozdíly mezi MH5 analogem a 24-epibrassinolidem mohou vyvolat výrazně odlišné aktivity v testovaných antioxidačních enzymech, ale MH5 vyvolal stejné změny superoxid dismutázové a peroxidázové aktivitě jako 24-epibrassinolid při obou teplotách, což naznačuje, že spirostanická struktura bez běžných postranních řetězců nacházejících se v přírodních brassinosteroidech, vyvolala stejné enzymové antioxidační účinky (Mazorra et al., [[2002]]).--> Ošetření sazenic řepky 24- epibrassinolidem (1 MµM) vede k výraznému nárůstu jejich základní termotolerance. 24-epibrassinolid zvýšil akumulaci čtyř hlavních tříd [[Protein teplotního šoku\|heat-shock proteinů]] v porovnání s neošetřenými rostlinami během i po skončení působení stresu.<ref>Dhaubhadel et al., 1999</ref><ref name=Dhaubhadel02/> <!--Překvapivě tyto studie ukázaly, že zatímco koncentrace heat-shock proteinů jsou výrazně vyšší v ošetřených rostlinách během obnovy, transkripty pro tyto proteiny byly ve větším množství přítomny v neošetřených rostlinách. V pozdější studii se ukázalo, že vyšší množství heat-shock proteinů v 24-epibrassinolidem ošetřených rostlinách je způsobeno jejich vyšší syntézou (dokonce i přestože koncentrace mRNA jsou nižší), a také tím, že mnoho translačních iniciačních a elongačních faktorů je přítomno ve výrazně vyšším množství v ošetřených rostlinách v porovnání s neošetřenými.--> Syntéza heat-shock proteinů je řízena na posttranskripční úrovni. Ošetření 24-epibrassinolidem snižuje ztráty některých složek translačního aparátu během obnovy, což koreluje s rychlejším návratem buněčné protein-syntézy po teplotním šoku a vyšším poměrem rostlin, které přežijí<ref name=Dhaubhadel02/> Řádek 124: Brassinolidem indukovaná odolnost nekorelovala se zvýšením obsahu kyseliny salicylové ani s indukcí „pathogenesis-related“ genové exprese (zraněním indukované odolnosti). Navíc se systémově získanou odolností (SAR) měla aditivní ochranné účinky proti patogenům, což naznačilo, že mechanizmus, kterým brassinolid vyvolá odolnost, je odlišný od jiných protistresových mechanizmů.<ref>Nakashita et al., 2003</ref> <!--V jiné studii zkoumali působení 24-epibrassinolidu na infekci Vericillium dahliae. Sazenicím rajčat rostoucím 14 dnů v přítomnosti 1 MµM 24-epibrassinolidu byly na kořeny naočkováni tito patogeni a příznaky choroby byly hodnoceny 28 dní po inokulaci. 24-epibrassinolidem ošetřené rostliny nevykazovaly žádné příznaky choroby nebo měly nejnižší stupeň rozvoje choroby, zatímco většina neošetřených rostlin měla středně až těžce rozvinutou chorobu. Jednodenní vystavení sazenic působení 24-epibrassinolidu před inokulací Vericillium dahliae nesnížilo příznaky choroby.--> Rostliny brambor postříkané roztokem brassinosteroidu měly menší výskyt infekce [[Phytophthora infestans]]. Zlepšení odolnosti brassinosteroidem ošetřených hlíz bylo spojeno se zvýšením koncentrace kyseliny abscisové a etylenu a přítomnosti fenolických a terpenoidních sloučenin. Brassinosteroidy tedy působí i jako fungicidy. Ale některé koncentrace a aplikace brassinosteroidů v určitých stádiích vývoje mohou růst hub a rozvoj choroby stimulovat. Správná koncentrace, načasování a způsob aplikace jsou tedy důležité předpoklady pokud mají být brassinosteroidy vyvinuty a používány jako fungicidy.<ref name=Krishna/> Řádek 139: == Závislost struktury a aktivity brassinosteroidů == Brassinolid je polyhydroxylovaný derivát 55α-cholestanu. Základní strukturou je podobný živočišným hormonům odvozených od [[cholesterol]]u ([[androgen]]y, [[estrogen]]y a [[kortikoidy]] obratlovců, [[ekdyson]] hmyzu a korýšů). Odlišnosti v aktivitě mezi různými brassinosteroidy vychází z rozdílů na C-2 a C-3 v A kruhu, přítomnosti laktonu, ketonu nebo oxo-skupiny na C-6 v B kruhu a prostorovém rozložení hydroxylových skupin na postranním řetězci, přítomnosti nebo nepřítomnosti [[methyl\|metylové]] nebo [[ethyl\|etylové]] skupiny na C-24. Optimální struktura pro nejvyšší biologickou aktivitu je struktura brassinolidu (laktonová funkční skupina na C-6/C-7, sousedící cis hydroxyly na C-2 a C-3, R konfigurace hydroxylů na C-22/C-23 a metyl jako substituent na C-24).<ref name=Clouse/> Řádek 174: === Biosyntéza brassinolidu z campesterolu === V rostlinách byly zatím objeveny 3 dráhy biosyntézy brassinolidu. Je to biosyntetická dráha C27 brassinosteroidů a dráha syntézy C28 brassinosteroidů, která se dělí na časnou a pozdní C6 oxidační dráhu. Tyto dráhy mohou u některých rostlinných druhů fungovat všechny společně (např. u huseníčku, kde společný výskyt 6-deoxo a 6-oxo forem brassinolidových prekurzorů naznačil spolupůsobení obou drah), jinde je některá z nich převládající. Například cathasteron nebyl detekován v rajčeti a rýži, a proto se zdá, že u těchto rostlin je dominantní pozdní C6 oxidační dráha, zatímco v rajčeti byla zatím dokázána jen pozdní C-6 oxidační dráha (Kim et al., 2004, 2005). Navíc se předpokládá, že pozdní C6 oxidační dráha je hlavním zdrojem brassinolidu v sazenicích huseníčku rostoucích na světle, zatímco časná C6 oxidace může být dominantní ve tmě (Noguchi et al., 2000). Přeměna membránového sterolu campesterolu na brassinolid se děje přes sérii redukcí, hydroxylací, epimerizací a oxidací, které byly důkladně studovány u mnoha rostlinných druhů (Obr.1). První 4 reakce vedou k syntéze campestanolu přes redukci dvojné vazby v campesterolu. Mutant huseníčku det2 je mutantem pro tuto reakci. Gen DET2 má sekvenční identitu k savčím 55α-steroid reduktasám (Li et al., 1996). Aplikace brassinosteroidů může kompenzovat det2 mutanty a vnitrobuněčná koncentrace campestanolu je u nich snížena v porovnání s divokým typem (Fujioka et al., 1997). Det2 má i typický fenotyp brassinosteroidového mutanta, který ovšem oproti cpd a bri1 nemá tak výrazné defekty, což je zřejmě způsobeno zbytkovým campestanolem přítomným v det2. Ten může být vytvářen druhou reduktasou katalyzující stejnou reakci, podobně jako v případě DWF7 i DET2 katalyzuje krok přeměny (24R)-24-metylcholest-4-en-3-onu na (24R)-24-metyl-55α-cholestan-3-on (Noguchi et al., 1999). Mutant sax1 může také ovlivnit přeměnu campesterolu na campestanol. Sax1 má fenotyp brassinosteroidových deficitních mutantů a může být částečně kompenzován ošetřením brassinosteroidy. Nemá ale typický de-etiolovaný fenotyp ve tmě. Sax1 má blokovanou syntézu brassinolidu v kroku předcházejícím det2 a hraje roli v nějaké postranní syntetické dráze přeměny campesterolu na 6-deoxocathasteron přes 22-hydroxylované intermediáty (Ephritikhine et al., 1999). Role sax1 v biosyntéze není tedy jasná tak, jako u ostatních brassinosteroid-deficitních mutantů, kteří byli plně charakterizováni. Od campestanolu se dráha dělí na časnou a pozdní C-6 oxidační větev. Reakce přeměny [[campestanol]]u na 6-deoxocathasteron (pozdní C-6 oxidační dráha) a 6-oxocampestanolu na [[cathasteron]] (časná C-6 oxidační dráha) jsou obě katalyzované produktem DWF4 genu, který kóduje [[cytochrom P450]] se sekvenční homologií k savčím steroid hydroxylasám (Choe et al., 1998). Dwf4 mutant může být kompenzován pouze ~~22~~22α-hydroxylovanými meziprodukty biosyntézy brassinolidů a syntetickými sloučeninami, jako je 22-hydroxycampesterol. Toto dokazuje, že DWF4 funguje jako C-22 steroid hydroxylasa (Clouse, 2002). Nadměrná exprese DWF4 genu způsobí nárůst délky hypokotylu.<ref name=Mussig/> Další krok obou větví dráhy také zahrnuje postranní hydroxylaci a je katalyzován produktem CPD genu (alelický k CBB3 a DWF3), který kóduje cytochrom P450, který je podobný DWF4. Cpd mutant je extrémně zakrslý a může být kompenzován pouze ~~23~~23α-hydroxylovanými brassinosteroidy, což dokazuje, že CPD účinkuje jako C-23 steroid hydroxylasa (Szekeres et al., 1996). Tedy C-22 a C-23 pozice brassinosteroidů jsou úspěšně hydroxylovány cytochromy P450, kódovanými geny DWF4 a CPD. Jejich funkce a i jejich DNA sekvence jsou podobné (Asami et al., 2000). Mutanti, kteří mají blokované kroky biosyntézy za enzymem CPD a mutanti v biosyntéze C27 brassinosteroidů nebyli zatím důkladněji identifikováni (Clouse a Feldmann, 1999). Biosyntéza brassinolidu u huseníčku je pravděpodobně spíš síť než nezávislé lineární dráhy. Řádek 194: Morfologické změny brassinazolem ošetřených rostlin se podobají změnám u det2 mutantů. Rostliny ošetřené brassinazolem jsou zakrslé s kadeřavými, tmavě zelenými listy, mají změněnou [[fotomorfogeneze\|fotomorfogenezi]] ([[exprese genu\|exprimují]] větší množství fotosyntetických proteinů) a ve tmě vyvíjí pravé listy. Brassinazol nemá žádný postranní vliv kromě inhibice biosyntézy brassinosteroidů. Limity v použití brassinazolu však jsou. Například při koncentraci 10 MµM nebo větší nemůže být morfologie ošetřených rostlin úplně kompenzována pomocí brassinolidu. Také rostliny větší než huseníček (rajče nebo okurka) potřebují vyšší množství brassinazolu, což může být způsobeno problémy se vstřebáváním brassinazolu nebo s jeho pohybem v rostlině.<ref name="AY"/><ref>Asami et al., 2000</ref><ref>Nagata et al., 2000</ref> '''Brassinazol 2001''' a '''brassinazol 220''', jsou další [[triazol]]ové inhibitory brassinosteroidové biosyntézy, s podobnými, ale silnějšími a specifičtějšími účinky než má brassinazol. Imazalil (fungicid) by mohl být také jedním z brassinosteroidových inhibitorů, ale imazalilem inhibovaný růst hypokotylu je možno plně obnovit pouze aplikací kombinace 24-epibrassinolidu a gibberelinu a je také pětkrát méně aktivní než brassinazol.<ref name="Werbrouck2003"/> === Degradace brassinosteroidů v rostlinách === Metabolizmus brassinosteroidů byl studován na různých rostlinných druzích a mnoho typů metabolitů bylo již bylo identifikováno jako produkty degradace nebo inaktivace (hydroxylací, oxidací, glykosylací, acylací, nebo degradací postranního řetězce). Nejčastějším produktem 24-epibrassinolidu byl 25-hydroxy-24-epibrassinolid a 25-β-D-glukosyloxy-24-epibrassinolid.<ref name=Clouse/> Brassinolid ve fazolových explantátech byl metabolizován na jeho 23-O-β-glukosid. V rýžových explantátech a sazenicích byl exogenně aplikovaný brassinolid metabolizován na neznámé polární ale neglykosidické metabolity. 24-epimery brassinolidu a castasteronu jsou přeměňovány na různé metabolity a jejich konjugáty v suspenzní kultuře buněk rajčete. Mezi metabolity fazolu byl brassinolid bez 26- a 28-metylových skupin, který byl identifikován jako 26-norbrassinolid. Vzniká pomocí brassinolid demetylasy. U mnohých podobných experimentů ani produkty metabolizmu nebyly přesně určeny (Kim et al., [[2000]]b). == Interakce brassinosteoidů s ostatními fytohormony ==

Brassinosteroidy: Porovnání verzí