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Publikationen - Molekulare Signalverarbeitung

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Publikation

Wasternack, C.; Feussner, I.; The Oxylipin Pathways: Biochemistry and Function Annu. Rev. Plant Biol. 69, 363-386, (2018) DOI: 10.1146/annurev-arplant-042817-040440

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.
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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.
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Feussner, I.; Wasternack, C.; The lipoxygenase pathway Annu. Rev. Plant Biol. 53, 275-297, (2002) DOI: 10.1146/annurev.arplant.53.100301.135248

Lipid peroxidation is common to all biological systems, both appearing in developmentally and environmentally regulated processes of plants. The hydroperoxy polyunsaturated fatty acids, synthesized by the action of various highly specialized forms of lipoxygenases, are substrates of at least seven different enzyme families. Signaling compounds such as jasmonates, antimicrobial and antifungal compounds such as leaf aldehydes or divinyl ethers, and a plant-specific blend of volatiles including leaf alcohols are among the numerous products. Cloning of many lipoxygenases and other key enzymes within the lipoxygenase pathway, as well as analyses by reverse genetic and metabolic profiling, revealed new reactions and the first hints of enzyme mechanisms, multiple functions, and regulation. These aspects are reviewed with respect to activation of this pathway as an initial step in the interaction of plants with pathogens, insects, or abiotic stress and at distinct stages of development.
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Wasternack, C.; Hause, B.; Stressabwehr und Entwicklung: Jasmonate — chemische Signale in Pflanzen Biologie in unserer Zeit 30, 312-320, (2000) DOI: 10.1002/1521-415X(200011)30:6<312::AID-BIUZ312>3.0.CO;2-8

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.
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