Teadmised

Kus saab GABA-d rakendada?

Jun 15, 2022 Jäta sõnum

GABAaitab taimedel kaitsta väliste looduslike vaenlaste eest. Kui putukad söövad, on rakkude purunemine ja kudede vigastus põhjustatud taimekahjustusest. See mehaaniline lõikamine stimuleerib Ca2 + suurenemist taimedes. Taimed eritavad GABA-d Ca2 + stimuleerimise all, et seista vastu putukate söötmisele. Selles protsessis ei ole GABA kogunemisega seotud jasmonaadi signaali. Putukates on ioonseid GABA retseptoreid. Drosophila GABA väravaga kloriidikanali alaühik RDL (resistentne dieldriini suhtes) on paljude insektitsiidide sihtmärk. GABA induktsioon vähendas GABA retseptori ühekordset voolu. Täpsemalt, GABA toimib selgrootute GABA retseptori väravaga kloriidikanalite kaudu. Nagu enamik pestitsiide, GABA retseptori kloriidi kanalite kaudu, cl-allavoolu, mida juhivad elektrokeemilised gradiendid, mis viib plasmamembraani hüperpolarisatsioonini ja pärsib putukate söötmist. GABA-d üleekspresseerivates tubakataimedes leiti põhjapoolsete nematoodidega inokuleerimisel, et naissoost täiskasvanud nematoodide paljunemisvõime vähenes tervikuna. Nii saab taimed saavutada kaitse mõju looduslike vaenlaste vastu. Ligustrum lucidumi toitmise protsessis taimtoiduliste emasloomade e vastsete poolt leitakse, et Ligustrum lucidum vähendab selle lüsiini aktiivsust ja muudab valgu toitvaks, samas kui emased e vastsed eritavad glütsiini β- Alaniin, amiin ja muud molekulid pärsivad taime lüsiini vähenemist. Taimede ja taimtoiduliste vaheline kommunikatsiooniprotsess tõestab ka GABA funktsiooni signaalimolekulina.

 

Roll antioksüdatsiooni ja oksüdatsiooni protsessis: GABA šunt trikarboksüülhappe tsükli haruraja vahesaadusena on tihedalt seotud energiatsükliga. Samal ajal mängib GABA rolli oksüdatiivsete metaboliitide regulaatorina. Kui Arabidopsis SSADH mutant puutus kokku kõrge temperatuuriga, leiti, et selle reaktiivne hapniku vahepealne (ROI) kogunes, mille tulemuseks oli taimede surm. tõestas, et ROI ja GABA vahel oli seos. Samamoodi on SSADH ja GABA-T geenide mutantidel suurel temperatuuril suur hulk ROI-d α-Fenüülnitroon (PBN) võib koguda suure hulga GABA-d ja parandada pärmi elulemust. Seetõttu leitakse, et GABA šundi rada mängib rolli ROI pärssimisel kõrgel temperatuuril. GABA šundi protsessis saab SSA GlyR / ssaari kaudu muuta GHB-ks ja GHB on tihedalt seotud ROI-ga. SSADH deletsiooni mutantis on suur GHB ja ROI kogunemine ning guabatriin võib pärssida GHB ja ROI kogunemist ning pärssida peroksüdatsioonisurma. GABA manööverdamisprotsess võib vähendada ROI kogunemist ja kaitsta organisme kõrgest temperatuurist põhjustatud oksüdatiivsete kahjustuste ja peroksiidi lagunemise eest.

 

Taimedes on GABA sünteesi ja transformatsiooni kaks rada: üks on see, et glutamiinhappe dekarboksülaasi (GAD) katalüüsib glutamiinhappe dekarboksülatsiooni GABA sünteesimiseks, mida nimetatakse GABA šundiks; Teine on GABA, mis on moodustatud polüamiini lagunemisproduktide transformatsioonist, mida nimetatakse polüamiini lagunemise rajaks.

1_

Samuti võib see säilitada süsiniku ja hapniku tasakaalu: süsiniku ja lämmastiku metaboolne tasakaal hõlmab paljusid füsioloogilisi protsesse, sealhulgas energia ainevahetust, aminohapete ainevahetust jne. Kuna GABA süntees ja šundirada hõlmab lämmastiku ainevahetust, on GABA ka oluline osa trikarboksüülhappe tsüklist energiatsüklis. GABA šundirada konkureerib SSADH hingamisteede ahelaga. Seetõttu on GABA-d pikka aega peetud süsiniku ja lämmastiku ainevahetuse oluliseks lüliks. Glutamaadi sünteesi GABA rada trikarboksüülhappe tsükli harus on üks peamisi tegureid, et taimed saaksid välistele stiimulitele kiiresti reageerida. Enamik NH3 + sünteesitakse glutamiini sünteesimise sünteesitud / glutamaadi süntstaaside rajaga, mida peetakse aminohapete peamiseks sünteetiliseks rajaks. Enamik vabu aminomolekule on fikseeritud glutamiiniga. Glutamaati peetakse lämmastiku peamiseks kogunemisvormiks taimede vanades juurtes. Lämmastikku säilitatakse aminohapetes nagu arginiin. Samal ajal võib arginiini kasutada ka transpordiks, et rahuldada organismide lämmastikuvajadusi. Samamoodi osalevad aminohapped ka energia ainevahetuses trikarboksüülhappe tsükli lähteaineteks või vaheaineteks muundamise kaudu. Spinati uuringus leiti, et proliin moodustas 8,1% ~ 36% kõigist vabadest aminohapetest, GABA moodustas 12,8% ~ 22,2%, glutamaat moodustas 5,6% ~ 21,5%. Glutamaat on GABA ja proliini eelkäija. Madalal temperatuuril suunavad taimed glutamaadi lämmastiku GABA ja proliini poolt reguleeritud lämmastiku metaboolsesse rajasse. Lisaks sellele, Arabidopsis kultiveeritud alla 50mmol / L GABA, välja arvatud NADP + sõltuv tsitraatdehüdrogenaas, glutamiini süntstaas juure- ja pungas ning fosfoenolpyruvate karboksülaas pungas, mõjutati peaaegu kõiki primaarse lämmastiku ainevahetuse ja nitraatide imendumisega seotud ensüümitegevust. Arabidopsis kultiveerimisel NaCl tingimustes leiti, et GABA kogunemine tõi kaasa üldiste aminohapete suurenemise Arabidopsises. Arabidopsis lehed, mida kultiveeritakse erinevate lämmastikuühenditega (10mmol / L NH4Cl, 5mmol / L NH4NO3, 5mmol / L glutamaat ja 5mmol / L glutamiin) ainsa lämmastikuallikana, on nende GAD aktiivsus ja valgu tase erinevad, mis näitab, et GAD mängib rolli lämmastiku ainevahetuses.

 

GADi aktiivsuse ning GABA ja dopamiini suurenemist leiti ka banaanides, mis ei olnud stressi all. Soola stressi all suurenesid glutamaadi dehüdrogenaasi aktiivsus ja GAD ekspressioon silmapilkselt ning seejärel suurendasid GABA šundi ja muude sellega seotud teede voolu süsiniku ja lämmastiku tasakaalu reguleerimiseks. Stressi korral võib NADH: NAD + ja ADP: ATP suhe mõjutada ka GABA-T-d, mille tulemuseks on GABA kogunemine. Soola stressi all kasutavad taimed stressi leevendamiseks rohkem C / N tasakaalu rada.

 

Lisaks on GABA-l ka valmimisefekt. GABA võib stimuleerida etüleeni biosünteesi, stimuleerides 1-aminotsükliklopropaani-1-karboksüülhappe (ACC) süntaasi transkriptsioonilist arvukust. Etüleen võib taimedele hapnikku pakkuda, edendades juhuslike juurte kasvu veeraie all. GABA kõrge kontsentratsioon võib pärssida taime- ja bakteriaalsete GABA aminotransferaasi (GABA-T, gabt) mutantide kasvu ning kõrge kontsentratsioon võib pärssida bakterite paljunemist taimedes. GABA-T pärssimine tomatis toob kaasa GABA kogunemise ja kääbuse tekkimise tomatis.

Küsi pakkumist