Ekspansyny

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Ekspansyny – grupa białek o masie 29-30 kDa, obecnych w ścianie komórkowej roślin[1], odpowiedzialnych za wzrost komórki roślinnej związany z rozluźnieniem struktury ściany komórkowej[2]. Wyróżniane są cztery rodziny ekspansyn: α-ekspansyny, β-ekspansyny, ekspansyny typu A i ekspansyny typu B. Ekspansyny α i β mają wykazaną doświadczalnie zdolność rozluźniania ścian komórkowych. Pozostałe dwie rodziny zostały poznane jedynie jako sekwencje genów. Zwykle cząsteczka ekspansyny składa się z 250-275 reszt aminokwasowych tworzących dwie domeny[3].

Funkcja[edytuj | edytuj kod]

Ekspansyny zostały zidentyfikowane jako czynnik odpowiedzialny za wzrost objętościowy komórek, tzw. wzrost kwasowy[4]. Najwyższą aktywność biologiczną ekspansyny wykazują przy niskim pH[1]. Wzrost kwasowy indukowany jest przez auksyny, które powodują zarówno obniżenie pH apoplastu, jak i rozluźnienie struktury ściany komórkowej[5]. Rozciągnięcie ściany komórkowej następuje pod wpływem turgoru po jej rozluźnieniu przez ekspansyny. Rola ekspansyn we wzroście kwasowym została potwierdzona przy wykorzystaniu roślin modyfikowanych genetycznie w doświadczeniach, polegających na wprowadzeniu dodatkowego genu ekspansyny, co prowadzi do wzmożenia wzrostu lub wyciszeniu genów komórki co skutkuje zahamowaniem wzrostu rośliny[6][7][8]. Poza wzrostem objętościowym komórki ekspansyny uczestniczą w procesie mięknięcia owoców[9], odcinanie liści[10], kiełkowaniu nasion[11], wzrostu łagiewki pyłkowej[12], formowania ksylemu[13], tworzenia połączenia korzeni z organizmem grzyba w mikoryzie[14], formowaniu się brodawek korzeniowych[15] tak zwanym zmartwychwstaniu Craterostigma plantagineum po wysuszeniu tkanek wegetatywnych[16]. Mogą być również cząstką sygnałową dla roślin pasożytniczych[17].

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. a b S. McQueen-Mason, DM. Durachko, DJ. Cosgrove, DJ. Cosgrove. Two endogenous proteins that induce cell wall extension in plants.. „Plant Cell”. 4, s. 1425-33, Nov 1992. PMID: 11538167. 
  2. DJ. Cosgrove. Loosening of plant cell walls by expansins.. „Nature”. 407 (6802), s. 321-6, Sep 2000. DOI: 10.1038/35030000. PMID: 11014181. 
  3. J. Sampedro, DJ. Cosgrove. The expansin superfamily.. „Genome Biol”. 6 (12), s. 242, 2005. DOI: 10.1186/gb-2005-6-12-242. PMID: 16356276. 
  4. TY. Shcherban, J. Shi, DM. Durachko, MJ. Guiltinan i inni. Molecular cloning and sequence analysis of expansins--a highly conserved, multigene family of proteins that mediate cell wall extension in plants.. „Proc Natl Acad Sci U S A”. 92 (20), s. 9245-9, Sep 1995. PMID: 7568110. 
  5. DL. Rayle, RE. Cleland, DL. Rayle, RE. Cleland. The Acid Growth Theory of auxin-induced cell elongation is alive and well.. „Plant Physiol”. 99 (4), s. 1271-4, Aug 1992. PMID: 11537886. 
  6. D. Reinhardt, F. Wittwer, T. Mandel, C. Kuhlemeier. Localized upregulation of a new expansin gene predicts the site of leaf formation in the tomato meristem.. „Plant Cell”. 10 (9), s. 1427-37, Sep 1998. PMID: 9724690. 
  7. DK. Lee, JH. Ahn, SK. Song, YD. Choi i inni. Expression of an expansin gene is correlated with root elongation in soybean.. „Plant Physiol”. 131 (3), s. 985-97, Mar 2003. DOI: 10.1104/pp.009902. PMID: 12644651. 
  8. HT. Cho, DJ. Cosgrove. Altered expression of expansin modulates leaf growth and pedicel abscission in Arabidopsis thaliana.. „Proc Natl Acad Sci U S A”. 97 (17), s. 9783-8, Aug 2000. DOI: 10.1073/pnas.160276997. PMID: 10931949. 
  9. DA. Brummell, MH. Harpster, PM. Civello, JM. Palys i inni. Modification of expansin protein abundance in tomato fruit alters softening and cell wall polymer metabolism during ripening. „Plant Cell”. 11 (11), s. 2203-16, Nov 1999. PMID: 10559444. 
  10. EJ. Belfield, B. Ruperti, JA. Roberts, S. McQueen-Mason. Changes in expansin activity and gene expression during ethylene-promoted leaflet abscission in Sambucus nigra.. „J Exp Bot”. 56 (413), s. 817-23, Mar 2005. DOI: 10.1093/jxb/eri076. PMID: 15689341. 
  11. F. Chen, KJ. Bradford. Expression of an expansin is associated with endosperm weakening during tomato seed germination.. „Plant Physiol”. 124 (3), s. 1265-74, Nov 2000. PMID: 11080302. 
  12. M. Pezzotti, R. Feron, C. Mariani. Pollination modulates expression of the PPAL gene, a pistil-specific beta-expansin.. „Plant Mol Biol”. 49 (2), s. 187-97, May 2002. PMID: 11999374. 
  13. M. Gray-Mitsumune, EJ. Mellerowicz, H. Abe, J. Schrader i inni. Expansins abundant in secondary xylem belong to subgroup A of the alpha-expansin gene family.. „Plant Physiol”. 135 (3), s. 1552-64, Jul 2004. DOI: 10.1104/pp.104.039321. PMID: 15247397. 
  14. R. Balestrini, DJ. Cosgrove, P. Bonfante. Differential location of alpha-expansin proteins during the accommodation of root cells to an arbuscular mycorrhizal fungus.. „Planta”. 220 (6), s. 889-99, Apr 2005. DOI: 10.1007/s00425-004-1431-2. PMID: 15605243. 
  15. W. Giordano, AM. Hirsch. The expression of MaEXP1, a Melilotus alba expansin gene, is upregulated during the sweetclover-Sinorhizobium meliloti interaction.. „Mol Plant Microbe Interact”. 17 (6), s. 613-22, Jun 2004. DOI: 10.1094/MPMI.2004.17.6.613. PMID: 15195944. 
  16. L. Jones, S. McQueen-Mason. A role for expansins in dehydration and rehydration of the resurrection plant Craterostigma plantagineum.. „FEBS Lett”. 559 (1-3), s. 61-5, Feb 2004. DOI: 10.1016/S0014-5793(04)00023-7. PMID: 14960308. 
  17. RC. O'Malley, DG. Lynn. Expansin message regulation in parasitic angiosperms: marking time in development.. „Plant Cell”. 12 (8), s. 1455-65, Aug 2000. PMID: 10948262.