El GSH reducido actúa como una señal metabólica de la señalización de OPDA en la co-regulación de la fotosíntesis y la activación de la defensa bajo estrés
Autores: Adhikari, Ashna; Park, Sang-Wook
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
El GSH reducido actúa como una señal metabólica de la señalización de OPDA en la co-regulación de la fotosíntesis y la activación de la defensa bajo estrés
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Jasmonatos
OPDA
GSH
Fotosíntesis
Estrés
Defensa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
El ácido 12-oxo-fito-dienoico (OPDA) es un precursor primario de los jasmonatos, capaz de activar cascadas de señalización autónomas que activan y ajustan las respuestas de defensa de las plantas, así como el crecimiento y el desarrollo. Sin embargo, su mecanismo de acción sigue siendo en gran medida elusivo. Aquí describimos un mensajero de doble función de la señalización de OPDA, el glutatión reducido (GSH), que regula de manera cruzada la maquinaria de fotosíntesis y la protección/adaptación al estrés de manera conjunta, optimizando la plasticidad y el potencial de supervivencia de las plantas. En condiciones de estrés, la rápida inducción de la producción de OPDA estimula la acumulación de GSH en los cloroplastos, y a su vez conduce a la S-glutatiónilación de proteínas en la modulación de la estructura y función de enzimas sensibles a redox como la peroxirredoxina A de 2-cisteína (2CPA), un reciclador en el ciclo agua-agua. El GSH intercambia tiol-disulfidos con el Cys resolutivo, mientras dona un electrón (e, H) al Cys peroxidático de 2CPA, lo que revive su actividad reductasa y fomenta la detoxificación de peróxido en la fotosíntesis. El flujo de electrones protege los procesos fotosintéticos (disminución del enfriamiento no fotoc químico total, NPQ) y mantiene su eficiencia (aumento del rendimiento cuántico del fotosistema II). Por otro lado, el GSH también impulsa la señalización retrógrada de los cloroplastos al núcleo en el ajuste de las expresiones génicas sensibles a OPDA como () y (), y activa respuestas de defensa contra diversas limitaciones ecológicas como la salinidad, el exceso de oxidantes y la luz, así como las heridas mecánicas. Por lo tanto, proponemos que el OPDA regula un interruptor metabólico único que interconecta la señalización de luz y defensa, donde vincula las señales celulares y ambientales a una multitud de procesos fisiológicos de las plantas, como el crecimiento, el desarrollo, la recuperación y la aclimatación.
Descripción
El ácido 12-oxo-fito-dienoico (OPDA) es un precursor primario de los jasmonatos, capaz de activar cascadas de señalización autónomas que activan y ajustan las respuestas de defensa de las plantas, así como el crecimiento y el desarrollo. Sin embargo, su mecanismo de acción sigue siendo en gran medida elusivo. Aquí describimos un mensajero de doble función de la señalización de OPDA, el glutatión reducido (GSH), que regula de manera cruzada la maquinaria de fotosíntesis y la protección/adaptación al estrés de manera conjunta, optimizando la plasticidad y el potencial de supervivencia de las plantas. En condiciones de estrés, la rápida inducción de la producción de OPDA estimula la acumulación de GSH en los cloroplastos, y a su vez conduce a la S-glutatiónilación de proteínas en la modulación de la estructura y función de enzimas sensibles a redox como la peroxirredoxina A de 2-cisteína (2CPA), un reciclador en el ciclo agua-agua. El GSH intercambia tiol-disulfidos con el Cys resolutivo, mientras dona un electrón (e, H) al Cys peroxidático de 2CPA, lo que revive su actividad reductasa y fomenta la detoxificación de peróxido en la fotosíntesis. El flujo de electrones protege los procesos fotosintéticos (disminución del enfriamiento no fotoc químico total, NPQ) y mantiene su eficiencia (aumento del rendimiento cuántico del fotosistema II). Por otro lado, el GSH también impulsa la señalización retrógrada de los cloroplastos al núcleo en el ajuste de las expresiones génicas sensibles a OPDA como () y (), y activa respuestas de defensa contra diversas limitaciones ecológicas como la salinidad, el exceso de oxidantes y la luz, así como las heridas mecánicas. Por lo tanto, proponemos que el OPDA regula un interruptor metabólico único que interconecta la señalización de luz y defensa, donde vincula las señales celulares y ambientales a una multitud de procesos fisiológicos de las plantas, como el crecimiento, el desarrollo, la recuperación y la aclimatación.