Publikationen - Molekulare Signalverarbeitung

Expression takes place for most of the jasmonic acid (JA)-induced genes in a COI1-dependent manner via perception of its conjugate JA-Ile in the SCFCOI1-JAZ co-receptor complex. There are, however, numerous genes and processes, which are preferentially induced COI1-independently by the precursor of JA, 12-oxo-phytodienoic acid (OPDA). After recent identification of the Ile-conjugate of OPDA, OPDA-Ile, biological activity of this compound could be unequivocally proven in terms of gene expression. Any interference of OPDA, JA, or JA-Ile in OPDA-Ile-induced gene expression could be excluded by using different genetic background. The data suggest individual signaling properties of OPDA-Ile. Future studies for analysis of an SCFCOI1-JAZ co-receptor-independent route of signaling are proposed.

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.

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Jasmonates (JAs) are ubiquitously occurring signaling compounds in plants formed in response to biotic and abiotic stress as well as in development. (+)-7-iso-jasmonoyl isoleucine, the bioactive JA, is involved in most JA-dependent processes mediated by the F-box protein COI1 in a proteasome-dependent manner. However, there is an increasing number of examples, where the precursor of JA biosynthesis, cis-(+)-12-oxophytodienoic acid (OPDA) is active in a JA/COI1-independent manner. Here, we discuss those OPDA-dependent processes, thereby giving emphasis on tomato embryo development. Recent data on seed coat-generated OPDA and its role in embryo development is discussed based on biochemical and genetic evidences.

Chemische Signale wurden bereits im 19.Jahrhundert als Regulatoren von Wachstum und Entwicklung der Pflanzen postuliert.In den letzten 70 Jahren wurde die Wirkungsweise der klassischen Pflanzenhormone wie der Auxine, Gibberelline, Cytokinine, Ethylen und Abscisinsäure aufgeklärt. Doch erst im letzten Jahrzehnt entdeckte man die Bedeutung der Brassinosteroide, der Peptidhormone und der Jasmonate.