فیزیولوژی مولکولی
آرمین ساعد موچشی؛ فاطمه سهرابی؛ علی شیرخانی
چکیده
گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) تولیدشده در اندامک‌هایی مانند میتوکندری، کلروپلاست و پراکسی‌زوم نقش مهمی در مسیرهای انتقال پیام در گیاهان دارند و واکنش‌های اکسایش-کاهش، رشد و نمو و همچنین پاسخ‌های دفاعی گیاه در برابر تغیرات محیطی را تنظیم می‌کنند. بنابراین، ROSها بر هر جنبه و مرحله‌ای از گیاه تأثیرگذار هستند. ROSها مانند پراکسید هیدروژن، ...
بیشتر
گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) تولیدشده در اندامک‌هایی مانند میتوکندری، کلروپلاست و پراکسی‌زوم نقش مهمی در مسیرهای انتقال پیام در گیاهان دارند و واکنش‌های اکسایش-کاهش، رشد و نمو و همچنین پاسخ‌های دفاعی گیاه در برابر تغیرات محیطی را تنظیم می‌کنند. بنابراین، ROSها بر هر جنبه و مرحله‌ای از گیاه تأثیرگذار هستند. ROSها مانند پراکسید هیدروژن، رادیکال‌های سوپراکسید و هیدروکسیل و اکسیژن منفرد، در سلول‌های گیاهی به‌عنوان پیام‌رسان‌های ثانویه جهت تنظیم طیف متنوعی از عملکردهای پروتئینی (با تغیرات پساترجمه) و تنظیم بیان ژن عمل می‌کنند. ROSها به صورت طبیعی در جریان پاسخ گیاه به شرایط محیطی و ارتباطات داخل و بین سلولی تولید می‌گردند. با این حال تحقیقات اخیر نشان داده است که این ترکیبات نقش مهمی در پاسخ گیاهان به شرایط تنش بر عهده دارند. تنش‌های زیستی مانند: قارچ‌ها، ویروس‌ها، کنه‌ها، حشرات و سایر جانداران، به همراه تنش‌های محیطی غیرزیستی مانند: خشکی، شوری و فلزات سنگین موجب افزایش تولید ROS در گیاهان می‌شود. گیاهان مکانیسم‌های متنوعی جهت مقابله با تأثیرات منفی افزایش تولید ROSها دارند. حذف ROS در گیاهان به طور معمول توسط دو گروه اصلی از مولکول‌های آنتی‌اکسیدان آنزیمی و
غیر-آنزیمی صورت می‌پذیرد. مولکول‌های آنتی‌اکسیدان با خنثی کردن ROS و تبدیل آن به آب، به‌عنوان محصول نهایی، نقش مهمی در تحمل گیاه به تنش‌ها را ایفا می‌کنند. با این حال در شرایط تنش شدید، گیاهان قادر به حذف همه‌ی مولکول‌های تولید شده مازاد نیستند و درنتیجه مقدار بالای ROS موجب ایجاد تنش اکسیدی و آسیب به ترکیبات اصلی سلول مانند پروتئین‌ها، لیپیدها، DNA، کربوهیدرات‌ها و درنهایت مرگ سلول می‌شود. هنوز به بسیاری از سوالات در مورد واکنش گیاهان به تنش اکسیدی و تنظیم ارتباطات سلولی در زمان تنش پاسخ داده نشده است. این مقاله‌ی مروری به بررسی محل و نحوه‌ی تولید ROSها، انواع و تأثیرات آنها بر سیستم پیام‌رسانی سلولها و ایجاد پاسخ‌های سازگاری گیاهان در شرایط تنش می پردازد. همچنین، نحوه کارکرد آنتی‌اکسیدان‌های مؤثر در حفظ هموستازی سلول و کارایی آنها در حذف یا خنثی‌سازی اثر رادیکال‌های آزاد اکسیژن مورد بررسی قرار میگیرد.
