என்சைம் பொறியியல்
திறந்த அணுகல்

சுருக்கம்

வறட்சி நிலைமைகளின் கீழ் தாவரங்களில் ஆக்ஸிஜனேற்ற அழுத்தம் மற்றும் வெவ்வேறு நொதிகளின் பங்கு

லியோனோரா மன்சூர் மாட்டோஸ், செல்சோ லூயிஸ் மோரேட்டி

தாவர வளர்சிதை மாற்றத்தில் வறட்சி அழுத்தங்களின் விளைவுகள் நேரடி அல்லது இரண்டாம் நிலை. ஆக்ஸிஜனேற்ற அழுத்தமானது புற ஊதா ஒளி, நோய்க்கிருமி படையெடுப்பு (அதிக உணர்திறன் எதிர்வினை), களைக்கொல்லி நடவடிக்கை, ஆக்ஸிஜன் பற்றாக்குறை போன்ற பலவிதமான உயிரியல் மற்றும் அஜியோடிக் அழுத்தங்களால் தூண்டப்படுகிறது. வறட்சி மற்றும் உப்பு அழுத்தங்கள் பொதுவாக ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு (H2O2) மற்றும் சூப்பர் ஆக்சைடு (O2 ·–) போன்ற ஆக்ஸிஜன் இனங்களின் (ROS) உற்பத்திக்கு வழிவகுக்கும். லிபோக்சிஜனேஸ்கள், பெராக்ஸிடேஸ்கள், NADPH ஆக்சிடேஸ் மற்றும் சாந்தைன் ஆக்சிடேஸ் போன்ற பல்வேறு நொதிகள். மன அழுத்த சூழ்நிலைகளில் ROS இன் அளவைக் கட்டுப்படுத்த, தாவர திசுக்களில் ROS இன் நொதி துப்புரவுத் தொடர்கள் உள்ளன. ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களால் சேதமடையக்கூடிய முக்கிய செல்லுலார் கூறுகள் லிப்பிடுகள் (சவ்வுகளில் உள்ள நிறைவுறா கொழுப்பு அமிலங்களின் பெராக்ஸைடேஷன்), புரதங்கள் மற்றும் என்சைம்கள் (டினாடரேஷன்), கார்போஹைட்ரேட்டுகள் மற்றும் நியூக்ளிக் அமிலங்கள். உப்பு/நீர் அழுத்தத்தின் போது தாவர கார்பன் சமநிலை மற்றும் அதைத் தொடர்ந்து மீள்வது ஒளிச்சேர்க்கை மீட்டெடுப்பின் வேகம் மற்றும் அளவைப் பொறுத்தது, ஏனெனில் இது நீர் குறைப்பின் போது ஒளிச்சேர்க்கை சரிவின் அளவு மற்றும் வேகத்தைப் பொறுத்தது. நீர் மற்றும் உப்பு அழுத்தத்தின் வெவ்வேறு தீவிரங்களுக்குப் பிறகு ஒளிச்சேர்க்கை மீட்புக்கான உடலியல் வரம்புகள் பற்றிய தற்போதைய அறிவு இன்னும் குறைவாகவே உள்ளது. வறட்சிக்கு ஆளான தாவரங்களில் டிரான்ஸ்கிரிப்ட்-புரொஃபைலிங் ஆய்வுகளில் கிடைக்கும் பெரிய அளவிலான தரவுகளிலிருந்து, உடலியல் மற்றும் உயிர்வேதியியல் மாற்றங்களுடன் இணையாக மரபணு வெளிப்பாட்டை விரைவாக மாற்றுவதன் மூலம் தாவரங்கள் இந்த அழுத்தங்களை உணர்ந்து பதிலளிக்கின்றன என்பது தெளிவாகிறது. இது மிதமான மற்றும் மிதமான மன அழுத்த சூழ்நிலைகளில் கூட நிகழ்கிறது. உப்பு மற்றும் வறட்சி அழுத்தத்தை ஒப்பிடும் சமீபத்திய விரிவான ஆய்வில் இருந்து, இரண்டு அழுத்தங்களும் சில ஒளிச்சேர்க்கை மரபணுக்களைக் குறைக்க வழிவகுத்தது என்பது தெளிவாகிறது, பெரும்பாலான மாற்றங்கள் சிறியதாக இருக்கலாம், இது மிதமான அழுத்தத்தை பிரதிபலிக்கிறது. வறட்சி மற்றும் உப்பு அழுத்தங்கள் மனிதகுலத்திற்கு குறிப்பிடத்தக்க சவால்கள். பல்வேறு உத்திகளின் பயன்பாடு, அதாவது மரபணு மற்றும் என்சைம் பொறியியல், தொடர்புடைய ஆக்ஸிஜனேற்ற அழுத்தங்களைத் தணிக்க பங்களிக்க முடியும். குறிப்பிட்ட புரதங்கள் மற்றும் என்சைம்களுக்கான மரபணு குறியாக்கத்தின் வெளிப்பாட்டை ஒழுங்குபடுத்துவது வறட்சி மற்றும் உப்பு சகிப்புத்தன்மைக்கு வழிவகுக்கும். கரும்பு, சோயாபீன் மற்றும் கோதுமை போன்ற பல்வேறு பயிர் மரபணு வகைகள் ஏற்கனவே வறட்சியைத் தாங்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. கோதுமை மரபணு வகைகளில் ஆக்ஸிஜனேற்ற நொதிகள் மற்றும் கார்பன் வளர்சிதை மாற்றத்துடன் தொடர்புடைய என்சைம்களில் மாற்றங்களைக் காட்டியது. இந்த முக்கியமான உத்திகள், உணவு, ஆற்றல் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் தொடர்பான பூமியின் எதிர்காலப் பிரச்சினைகளைத் தணிப்பதற்கான தேடலில் மிக முக்கியமான கருவியாக இருக்கும். தற்போதைய மதிப்பாய்வு வறட்சி மற்றும் உப்பு நிலைகளுடன் தொடர்புடைய ஆக்ஸிஜனேற்ற அழுத்தங்களில் கவனம் செலுத்துகிறது, இது போன்ற கட்டுப்பாடுகளில் ஈடுபடும் வளர்சிதை மாற்றங்களை நிவர்த்தி செய்கிறது.