Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

16.5E: Гіберелліни

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    5287

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Протягом 1930-х років японські вчені виділили стимулюючу зростання речовину з культур гриба, який паразитує на рослині рису. Вони назвали його гібереллін. Після затримки, викликаної Другою світовою війною, фізіологам рослин в інших країнах вдалося виділити понад 30 тісно пов'язаних сполук. Одним з найактивніших з них - і один знайдений як природний гормон у самих рослин - це гіберелловая кислота (GA).

    альт
    Малюнок 16.4.3.5.1 ГА3

    GA має ряд впливів на ріст рослин, але найбільш драматичним є його вплив на ріст стебла. При застосуванні в низьких концентраціях до куща або «карликової» квасолі стебло починає швидко рости. Довжина міжвузлів стає настільки великою, що рослина стає невідрізним від плетистих або «полюсних» бобів. GA, здається, долає генетичні обмеження у багатьох карликових сортів.

    Синтез гіберелінів також допомагає виноградній лозі піднятися вгору до світла, викликаючи меристеми, які переросли б у квіти, перетворилися на вусики замість цього.

    Примітка

    Однією з 7 пар рис, які Мендель вивчав в гороху, коли він розробляв основні правила успадкування, був карликовий високий. Рецесивний ген - сьогодні називається ле - виявляється, кодує фермент, який є дефектним, що дозволяє рослині синтезувати GA. Домінантний ген, Le, кодує функціонуючий фермент, що дозволяє нормальний синтез GA і робить «високий» фенотип.

    Вплив гіберелінів на експресію генів

    Гіберелліни надають свої ефекти, змінюючи транскрипцію генів, кроки для якої описані нижче.

    • Гібереллін потрапляє в клітину і зв'язується з розчинним рецепторним білком під назвою GID1 («гібереллін-нечутливий карликовий мутант 1»), який тепер може зв'язуватися з комплексом білків (SCF), відповідальних за приєднання убіквітину до того чи іншого з декількох білків DELLA.
    • Це запускає руйнування білків DELLA протеасомами.
    • Білки DELLA в нормі пов'язують гібереллінзалежні фактори транскрипції, помітний позначається PIF3/4, перешкоджаючи їх зв'язуванню з ДНК контрольних послідовностей генів, які включаються гібереллином.
    • Знищення білків DELLA знімає це гальмування і починається транскрипція генів.

    Цей механізм є ще одним із багатьох випадків у біології, коли шлях включається шляхом інгібування інгібітора цього шляху (подвійний негативний є позитивним).

    Інший приклад: Ауксин.

    Хоча більшість конкретних білків, що беруть участь, досить різні, і гібереліни, і ауксин впливають на експресію генів за аналогічним механізмом полегшення репресій.

    Ліганд Гібереллінс Ауксин
    рецептор ГІД 1 ТИР1
    Активатор протеасоми SCF SCF
    Репресор фактора транскрипції ДЕЛЛА AUX/IAA
    Фактор транскрипції ПІФ 3/4 ARF1

    Карликові сорти рису і пшениці, які зіграли таку важливу роль в «зеленій революції», несуть мутантні гени, які

    • перешкоджають синтезу їх гіберелінів (у випадку з рисом)
    • для пшениці знижують їх здатність реагувати на власні гібереліни (через мутантних генів для білка DELLA).

    Карликові сорти сорго і зовсім недавно кукурудзи (кукурудзи) також існують, але в цих випадках мутація перешкоджає транспортуванню ауксинів, а не гібереллиновой активності.

    Дописувачі та атрибуція