ABSISIK ASIT (ABA): IŞLEVLERI VE ETKILERI - BIYOLOJI - 2025

Absisik asit (ABA), bitkilerde önemli hormonlar biridir. Bu molekül, tohum çimlenmesi ve çevresel strese tolerans gibi bir dizi temel fizyolojik sürece katılır.

Tarihsel olarak, absisik asit, yaprakların ve meyvelerin absisyon süreciyle ilişkilendirilirdi (dolayısıyla adı). Ancak günümüzde ABA'nın bu sürece doğrudan katılmadığı kabul edilmektedir. Aslında, hormonlara atfedilen geleneksel işlevlerin çoğu, mevcut teknolojiler tarafından sorgulanmıştır.

Kaynak: Charlesy (talkcontribs), Wikimedia Commons'tan

Bitki dokularında su eksikliği bitki yapılarında turgor kaybına neden olur. Bu fenomen ABA sentezini uyararak stomaların kapanması ve genlerin ekspresyon modelinin modifikasyonu gibi adaptif tipteki yanıtları tetikler.

ABA ayrıca mantarlardan, bakterilerden ve insanlar dahil bazı metazoanlardan izole edilmiştir, ancak bu soylarda molekülün spesifik bir işlevi belirlenmemiştir.

Tarihi bakış açısı

"Bitki hormonları" olarak hareket etme kabiliyetine sahip maddelerin ilk keşiflerinden itibaren, büyümeyi engelleyen bir molekül olması gerektiğinden şüphelenilmeye başlandı.

1949'da bu molekül izole edildi. Hareketsiz tomurcuklarla ilgili çalışma sayesinde, önemli miktarlarda potansiyel olarak inhibe edici bir madde içerdiklerini belirlemek mümkün oldu.

Bu, yulaf koleoptillerinde oksinin (esas olarak büyümeye katılımıyla bilinen bir bitki hormonu) etkisini bloke etmekten sorumluydu.

Engelleyici özelliklerinden dolayı, bu madde başlangıçta yurt olarak adlandırıldı. Daha sonra, bazı araştırmacılar yapraklarda ve ayrıca meyvelerde absisyon sürecini artırabilen maddeler belirlediler. Bu yurtlardan biri kimyasal olarak tanımlandı ve absisyon sırasındaki etkisiyle "absisin" olarak adlandırıldı.

Aşağıdaki araştırmalar, sözde yatakhane ve absisinlerin kimyasal olarak aynı madde olduğunu doğruladı ve "absisik asit" olarak yeniden adlandırıldı.

karakteristikleri

ABA olarak kısaltılan absisik asit, tohum çimlenmesinde çevresel stres, embriyo olgunlaşması, hücre bölünmesi ve uzama dönemlerine yanıtlar gibi bir dizi fizyolojik reaksiyonda rol oynayan bir bitki hormonudur.

Bu hormon bütün bitkilerde bulunur. Ayrıca, bazı çok özel mantar türlerinde, bakterilerde ve bazı metazoanlarda - cnidari'lardan insanlara kadar - bulunabilir.

Bitki plastidlerinin içinde sentezlenir. Bu anabolik yolun öncüsü olarak izopentenil pirofosfat adı verilen molekül vardır.

Genellikle meyvelerin alt kısımlarından özellikle yumurtalık alt bölgesinde elde edilir. Meyvelerin düşüşü yaklaştığında absisik asit konsantrasyonu artar.

Bitkisel tomurcukların bir kısmına deneysel olarak absisik asit uygulanırsa, yaprak primordiaları katafiller haline gelir ve tomurcuk kışlama yapısı haline gelir.

Bitkilerin fizyolojik tepkileri karmaşıktır ve çeşitli hormonlar rol oynar. Örneğin, giberilinler ve sitokininler, absisik aside zıt etkilere sahip gibi görünmektedir.

yapı

Yapısal olarak, absisik asit molekülü 15 karbona sahiptir ve formül C ₁₅ H ₂₀ O ₄ C-1 ', optik aktiviteye sahip,.

4.8'e yakın pKa değerine sahip zayıf bir asittir. Bu molekülün birkaç kimyasal izomeri olmasına rağmen, aktif form, 2-cis-4-trans yan zinciri ile S - (+) - ABA'dır. R formu, yalnızca bazı testlerde etkinlik göstermiştir.

Hareket mekanizması

ABA, tam olarak açıklanmayan çok karmaşık bir etki mekanizmasına sahip olmasıyla karakterize edilir.

Oksinler veya gibberellinler gibi diğer hormonlar için bulunanlar gibi bir ABA reseptörünü tanımlamak henüz mümkün olmamıştır. Bununla birlikte, diğerlerinin yanı sıra GCR1, RPK1 gibi bazı zar proteinlerinin hormon sinyallemesine dahil olduğu görülmektedir.

Ayrıca, hormon sinyalinin iletilmesinde rol oynayan önemli sayıda ikinci haberci bilinmektedir.

Son olarak, PYR / PYL / RCAR reseptörleri, 2C fosfatazlar ve SnRK2 kinazlar gibi birkaç sinyal yolu tanımlanmıştır.

Bitkiler üzerindeki işlevleri ve etkileri

Absisik asit, çok çeşitli temel bitki işlemlerine bağlanmıştır. Temel işlevleri arasında tohumun gelişmesi ve çimlenmesinden bahsedebiliriz.

Aynı zamanda soğuk, kuraklık ve yüksek tuz konsantrasyonlarına sahip bölgeler gibi aşırı çevresel koşullara verilen yanıtlarda da rol oynar. Aşağıda en alakalı olanı açıklayacağız:

Su stresi

Bitkinin tepkisinde hormonun artması ve gen ekspresyon modelindeki değişikliğin esas olduğu su stresi varlığında bu hormonun katılımına vurgu yapılmıştır.

Kuraklık bitkiyi etkilediğinde, yapraklar solmaya başladığı için kanıtlanabilir. Bu noktada absisik asit yapraklara doğru hareket eder ve içlerinde birikerek stomaların kapanmasına neden olur. Bunlar, bitkilerde gaz değişimine aracılık eden valf benzeri yapılardır.

Absisik asit kalsiyum üzerine etki eder: ikinci bir haberci olarak hareket edebilen bir molekül. Bu, koruyucu hücreler adı verilen stomayı oluşturan hücrelerin plazma zarının dışında bulunan potasyum iyon kanallarının açılmasında artışa neden olur.

Böylece önemli miktarda su kaybı meydana gelir. Bu ozmotik fenomen bitkinin turgorunda bir kayıp oluşturarak bitkinin zayıf ve sarkık görünmesine neden olur. Bu sistemin kuraklık sürecine bir uyarı alarmı olarak çalışması önerilmektedir.

Stoma kapanmasına ek olarak, bu süreç aynı zamanda 100'den fazla geni etkileyen gen ifadesini yeniden şekillendiren bir dizi yanıtı da içerir.

Tohum uyku hali

Tohum uyku hali, bitkilerin diğerlerinin yanı sıra ışık, su, sıcaklık gibi olumsuz çevresel koşullara direnmesine izin veren uyarlanabilir bir fenomendir. Bu aşamalarda çimlenmeyerek, çevrenin daha hayırlı olduğu zamanlarda bitkinin büyümesi sağlanır.

Bir tohumun sonbaharın ortasında veya yazın ortasında filizlenmesini önlemek (eğer bunu şu anda yaparsa hayatta kalma şansı çok düşüktür) karmaşık bir fizyolojik mekanizma gerektirir.

Tarihsel olarak, bu hormonun büyüme ve gelişmeye zarar veren dönemlerde çimlenmeyi durdurmada çok önemli bir rol oynadığı düşünülmüştür. Absisik asit seviyelerinin tohum olgunlaştırma işlemi sırasında 100 katına kadar artabildiği bulunmuştur.

Bahsedilen bitki hormonunun bu yüksek seviyeleri, çimlenme sürecini engeller ve sırayla, aşırı su kıtlığına karşı dirence yardımcı olan bir grup proteinin oluşumunu tetikler.

Tohum çimlenmesi: absisik asidin uzaklaştırılması

Tohumun filizlenmesi ve yaşam döngüsünü tamamlaması için, absisik asit uzaklaştırılmalı veya inaktive edilmelidir. Bu amacı gerçekleştirmenin birkaç yolu vardır.

Çöllerde, örneğin, absisik asit yağmur dönemlerinde uzaklaştırılır. Diğer tohumlar, hormonu etkisiz hale getirmek için ışık veya sıcaklık uyarısına ihtiyaç duyar.

Çimlenme olayı, absisik asit ve giberilinler (yaygın olarak bilinen bir başka bitki hormonu) arasındaki hormonal denge tarafından yönlendirilir. Sebzede hangi maddenin hakim olduğuna göre çimlenme meydana gelir veya gelmez.

Abscission olayları

Bugün, absisik asidin tomurcuğun uyuşukluğuna katılmadığı ve göründüğü kadar ironik olduğu fikrini destekleyen kanıtlar var, ne yaprakların kesilmesinde - adını aldığı bir süreç.

Şu anda bu hormonun absisyon fenomenini doğrudan kontrol etmediği bilinmektedir. Asitin yüksek varlığı, yaşlanmayı teşvik etmedeki rolünü ve absisyondan önceki olaylar olan strese tepkiyi yansıtır.

Yetersiz büyüme

Absisik asit, büyüme hormonlarının bir antagonisti (yani, zıt işlevlerini yerine getirir): oksinler, sitisininler, giberilinler ve brassinosteroidler gibi davranır.

Çoğu zaman, bu antagonistik ilişki, absisik asit ve çeşitli hormonlar arasındaki çoklu bir ilişkiyi içerir. Bu şekilde bitkide fizyolojik bir sonuç düzenlenir.

Bu hormonun bir büyüme inhibitörü olarak kabul edilmesine rağmen, bu hipotezi tam olarak destekleyebilecek somut kanıtlar hala yoktur.

Genç dokuların önemli miktarlarda absisik asitler sunduğu bilinmektedir ve bu hormona sahip olmayan mutantlar cücelerdir: temel olarak terlemeyi azaltma yeteneklerinden ve abartılı etilen üretiminden dolayı.

Kardiyak tedaviler

Bitkilerde absisik asit miktarında günlük dalgalanmalar olduğu tespit edilmiştir. Bu nedenle, hormonun, bitkinin ışık, sıcaklık ve su miktarındaki dalgalanmaları tahmin etmesini sağlayan bir sinyal molekülü görevi görebileceği varsayılmaktadır.

Potansiyel kullanımlar

Bahsettiğimiz gibi, absisik asidin sentez yolu, hidrik stres ile oldukça ilişkilidir.

Bu nedenle, bu yol ve gen ekspresyonunun düzenlenmesinde yer alan tüm devre ve bu reaksiyonlara katılan enzimler, genetik mühendisliği yoluyla, yüksek tuz konsantrasyonlarını ve dönemleri başarıyla tolere eden varyantlar üretmek için potansiyel bir hedef oluşturur. su kıtlıkları.

Referanslar

1. Campbell, NA (2001). Biyoloji: Kavramlar ve ilişkiler. Pearson Education.
2. Finkelstein, R. (2013). Absisik asit sentezi ve tepkisi. Arabidopsis kitabı / Amerikan Bitki Biyologları Derneği, 11.
3. Gómez Cadenas, A. (2006). Fitohormonlar, metabolizma ve etki şekli, Aurelio Gómez Cadenas, Pilar García Agustín'in editörleri. Bilimler.
4. Himmelbach, A. (1998). Bitki büyümesini düzenlemek için absisik asit sinyali. Londra Kraliyet Cemiyeti B'nin Felsefi İşlemleri: Biyolojik Bilimler, 353 (1374), 1439-1444.
5. Nambara, E. ve Marion-Poll, A. (2005). Absisik asit biyosentezi ve katabolizması. Annu. Rev. Plant Biol., 56,165-185.
6. Raven, PHE, Ray, F. ve Eichhorn, SE Plant Biology. Editoryal Reverté.