Publikationen - Molekulare Signalverarbeitung

Plant oxylipins form a constantly growing group of signaling molecules that comprise oxygenated fatty acids and metabolites derived therefrom. In the last decade, the understanding of biosynthesis, metabolism, and action of oxylipins, especially jasmonates, has dramatically improved. Additional mechanistic insights into the action of enzymes and insights into signaling pathways have been deepened for jasmonates. For other oxylipins, such as the hydroxy fatty acids, individual signaling properties and cross talk between different oxylipins or even with additional phytohormones have recently been described. This review summarizes recent understanding of the biosynthesis, regulation, and function of oxylipins.

For the first time in 25 years, a new pathway for biosynthesis of jasmonic acid (JA) has been identified. JA production takes place via 12-oxo-phytodienoic acid (OPDA) including reduction by OPDA reductases (OPRs). A loss-of-function allele, opr3-3, revealed an OPR3-independent pathway converting OPDA to JA.

Pflanzen müssen gegen vielfältige biotische und abiotische Umwelteinflusse eine Abwehr aufbauen. Aber gleichzeitig müssen sie wachsen und sich vermehren. Jasmonate sind neben anderen Hormonen ein zentrales Signal bei der Etablierung von Abwehrmechanismen, aber auch Signal von Entwicklungsprozessen wie Blüten‐ und Trichombildung, sowie der Hemmung von Wachstum. Biosynthese und essentielle Komponenten der Signaltransduktion von JA und seinem biologisch aktiven Konjugat JA‐Ile sind gut untersucht. Der Rezeptor ist ein Proteinkomplex, der “JA‐Ile‐Wahrnehmung” mit proteasomalem Abbau von Repressorproteinen verbindet. Dadurch können positiv agierende Transkriptionsfaktoren wirksam werden und vielfältige Genexpressionsänderungen auslösen. Dies betrifft die Bildung von Abwehrproteinen, Enzymen der JA‐Biosynthese und Sekundärstoffbildung, und Proteinen von Signalketten und Entwicklungsprozessen. Die Kenntnisse zur JA‐Ile‐Wirkung werden in Landwirtschaft und Biotechnologie genutzt.