Publikationen - Molekulare Signalverarbeitung
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Typ der Publikation: Publikation
Erscheinungsjahr: 2018
Erscheinungsjahr: 2014
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Wasternack, C.; Strnad, M.; Jasmonates: News on Occurrence, Biosynthesis, Metabolism and Action of an Ancient Group of Signaling Compounds Int. J. Mol. Sci. 19, 2539, (2018) DOI: 10.3390/ijms19092539
Jasmonic acid (JA) and its related derivatives are ubiquitously occurring compounds of land plants acting in numerous stress responses and development. Recent studies on evolution of JA and other oxylipins indicated conserved biosynthesis. JA formation is initiated by oxygenation of α-linolenic acid (α-LeA, 18:3) or 16:3 fatty acid of chloroplast membranes leading to 12-oxo-phytodienoic acid (OPDA) as intermediate compound, but in Marchantiapolymorpha and Physcomitrellapatens, OPDA and some of its derivatives are final products active in a conserved signaling pathway. JA formation and its metabolic conversion take place in chloroplasts, peroxisomes and cytosol, respectively. Metabolites of JA are formed in 12 different pathways leading to active, inactive and partially active compounds. The isoleucine conjugate of JA (JA-Ile) is the ligand of the receptor component COI1 in vascular plants, whereas in the bryophyte M. polymorpha COI1 perceives an OPDA derivative indicating its functionally conserved activity. JA-induced gene expressions in the numerous biotic and abiotic stress responses and development are initiated in a well-studied complex regulation by homeostasis of transcription factors functioning as repressors and activators.
Wasternack, C.; Hause, B.; A Bypass in Jasmonate Biosynthesis – the OPR3-independent Formation Trends Plant Sci. 23, 276-279, (2018) DOI: 10.1016/j.tplants.2018.02.011
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.
Wasternack, C.; Hause, B.; Blütenduft, Abwehr, Entwicklung: Jasmonsäure - ein universelles Pflanzenhormon Biologie in unserer Zeit 44, 164-171, (2014) DOI: 10.1002/biuz.201410535
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.