Publikationen - Molekulare Signalverarbeitung
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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.
Wasternack, C.; Jasmonates in Plant Growth and Stress Responses (Tran, L.-S. P. & Pal, S., eds.). 221-263, (2014) ISBN: 978-1-4939-0491-4 DOI: 10.1007/978-1-4939-0491-4_8
Jasmonates are lipid-derived compounds which are signals in plant stress responses and development. They are synthesized in chloroplasts and peroxisomes. An endogenous rise occurs upon environmental stimuli or in distinct stages of development such as that of anthers and trichomes or in root growth. Hydroxylation, carboxylation, glucosylation, sulfation, methylation, or conjugation of jasmonic acid (JA) leads to numerous metabolites. Many of them are at least partially biologically inactive. The most bioactive JA is the (+)-7-iso-JA–isoleucine conjugate. Its perception takes place by the SCFCOI1-JAZ-co-receptor complex. At elevated levels of JAs, negative regulators such as JAZ, or JAV are subjected to proteasomal degradation, thereby allowing positively acting transcription factors of the MYC or MYB family to switch on JA-induced gene expression. In case of JAM negative regulation takes place by anatagonism to MYC2. JA and COI1 are dominant signals in gene expression after wounding or in response to necrotrophic pathogens. Cross-talk to salicylic acid, ethylene, auxin, and other hormones occurs. Growth is inhibited by JA, thereby counteracting the growth stimulation by gibberellic acid. Senescence, trichome formation, arbuscular mycorrhiza, and formation of many secondary metabolites are induced by jasmonates. Effects in cold acclimation; in intercropping; during response to herbivores, nematodes, or necrotrophic pathogens; in pre- and post-harvest; in crop quality control; and in biosynthesis of secondary compounds led to biotechnological and agricultural applications.