Acido ascisico (ABA)

Struttura dell'acido ascisico. Fonte: Wikimedia Commons

Cos'è l'acido abscsico?

Lui Acido assiclo (ABA) è uno dei principali ormoni delle verdure, che partecipa a una serie di processi fisiologici indispensabili, come la germinazione dei semi e la tolleranza allo stress ambientale.

Storicamente, l'acido di ascismo usato per correggere il processo di ascissione di foglie e frutti (da cui il suo nome). L'ascisione significa che l'impianto perde una o più parti.

Tuttavia, oggi è accettato che ABA non partecipa direttamente a questo processo. In effetti, molte delle funzioni tradizionali attribuite agli ormoni sono state sfidate dalle attuali tecnologie.

Nei tessuti vegetali, la mancanza di acqua porta alla perdita di turgidità delle strutture vegetali. Questo fenomeno stimola la sintesi di ABA, innescando risposte adattive, come la chiusura degli stomi e la modifica del modello di espressione genica.

ABA è stato anche isolato da funghi, batteri e alcuni metazoo - compresi gli esseri umani, sebbene in questi lignaggi non sia stata determinata una funzione specifica della molecola-.

Caratteristiche dell'acido ascisico

- L'acido ascomatico, abbreviato come ABA, è un fitormone coinvolto in una serie di reazioni fisiologiche, come le risposte ai periodi di stress ambientale, maturazione dell'embrione, divisione e allungamento cellulare, nella germinazione del seme.

- Questo ormone si trova in tutte le piante. Può anche essere trovato in alcune specie molto specifiche di funghi, nei batteri e in alcuni metazos -dai cnidari agli umani.

- È sintetizzato all'interno dei plastidi vegetali. Questa via anabolica ha come precursore la molecola chiamata isopentenil pirofosfato.

- Generalmente, è ottenuto dalle parti inferiori dei frutti, in particolare nella regione inferiore dell'ovaio.

- L'acido abscsico aumenta di concentrazione quando la caduta dei frutti si avvicina.

- Se acido abscsico applicato sperimentalmente in una porzione di tuorli vegetativi, i primordi fogliare vengono trasformati in catofilia (foglie) e il tuorlo viene trasformato in una struttura invernale.

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- Le risposte fisiologiche delle piante sono complesse e sono coinvolti diversi ormoni. Ad esempio, le giberilline e le citocinine sembrano avere effetti contrastanti con quelli dell'acido dell'ascismo.

Struttura

Strutturalmente, la molecola di acido dell'ascismo ha 15 carboni e la sua formula è C_quindiciH_ventiO₄, dove carbonio 1 'presenta attività ottica.

È un acido debole con un PKA vicino a 4.8. Sebbene ci siano diversi isomeri chimici di questa molecola, la forma attiva è s-(+)-ABA, con la catena laterale 2-Cis-4-trans. La forma R ha mostrato attività solo in alcuni saggi.

Meccanismo di azione

ABA è caratterizzato dall'avere un meccanismo d'azione molto complesso, che non è stato completamente scoperto.

Un recettore ABA non è stato ancora identificato, come quelli che si trovano per altri ormoni, come le auxine o la giberillina-. Tuttavia, alcune proteine ​​di membrane sembrano essere coinvolte nella segnalazione dell'ormone, come GCR1, RPK1, tra le altre.

Inoltre, è noto un numero importante di secondi messaggeri coinvolti nella trasmissione del segnale ormonale.

Infine, sono state identificate diverse rotte di segnalazione, come recettori Pyr/Pyl/RCAR, fosfatasi 2C e chinasi SNRK2.

Funzioni ed effetti sulle piante

L'acido asconale è stato collegato a una vasta gamma di processi di pianta essenziali. All'interno delle sue funzioni principali possiamo menzionare lo sviluppo e la germinazione del seme.

È anche coinvolto nelle risposte a condizioni ambientali estreme, come freddo, siccità e regioni con elevate concentrazioni di sale. Successivamente descriveremo i più rilevanti:

Stress idrico

L'enfasi è stata posta sulla partecipazione di questo ormone in presenza di stress idrico, in cui l'aumento dell'ormone e il cambiamento nel modello di espressione genica è essenziale nella risposta della pianta.

Quando la siccità colpisce la pianta, può essere evidenziata perché le foglie iniziano a appassire.

A questo punto, l'acido dell'ascismo si reca alle foglie e si accumula in questi, generando la chiusura degli stomi. Queste sono strutture simili a una valvola che media lo scambio di gas nelle piante.

L'acido abscsico agisce sul calcio: una molecola in grado di agire come un secondo messaggero. Ciò provoca l'aumento dell'apertura dei canali ionici di potassio situati fuori dalla membrana plasmatica delle cellule che costituiscono gli stomi, chiamati Guardiani.

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Pertanto, si verifica un'importante perdita di acqua. Questo fenomeno osmotico genera una perdita nella turgidità della pianta, rendendolo debole e flaccido. Si propone che questo sistema funzioni come allarme di allarme per il processo di siccità.

Oltre alla chiusura degli stomi, questo processo comporta anche una serie di risposte che rimodellano l'espressione genica, influenzando più di 100 geni.

Seed Dorman

La dormienza del seme è un fenomeno adattivo che consente alle piante di resistere alle condizioni ambientali sfavorevoli, tra le altre luce, acqua o temperatura.

Non germinare in queste fasi, la crescita della pianta è garantita in tempi in cui l'ambiente è più benevolo.

Prevenire che un seme germinante nel mezzo dell'autunno o nel mezzo dell'estate (se in questi momenti le probabilità di sopravvivenza sono molto scarse) richiede un meccanismo fisiologico complesso.

Storicamente, è stato considerato che questo ormone svolge un ruolo cruciale nel fermare la germinazione in periodi dannosi per la sua crescita e sviluppo. È stato scoperto che i livelli di acido dell'ascismo possono aumentare fino a 100 volte durante il processo di maturazione dei semi.

Questi alti livelli di questo ormone vegetale inibiscono il processo di germinazione e, a loro volta, inducono la formazione di un gruppo di proteine ​​che aiutano la resistenza della mancanza di acqua estrema.

Germinazione dei semi: eliminazione dell'acido dell'ascismo

Affinché il seme possa germogliare e completare il suo ciclo di vita, l'acido dell'ascismo deve essere eliminato o inattivato. Esistono diversi modi per incontrare questo scopo.

Nei deserti, ad esempio, l'acido dell'ascismo viene eliminato dai periodi di pioggia. Altri semi hanno bisogno di stimoli di luce o temperatura per inattivare l'ormone.

L'evento di germinazione è diretto dall'equilibrio ormonale tra acido di ascismo e giberilline (un altro ormone vegetale). Secondo quale sostanza predomina nella verdura o non si verifica la germinazione.

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Eventi di abbandono

Oggi ci sono prove che supportano l'idea che l'acido dell'ascismo non partecipi alla dormienza del tuorlo, e per quanto ironica sembra, né all'assenza delle foglie -processo da cui deriva il suo nome-.

Attualmente è noto che questo ormone non controlla direttamente il fenomeno dell'ascissione. L'alta presenza di acido riflette il suo ruolo nella promozione della senescenza (processo di invecchiamento) e della risposta allo stress, eventi che precedono l'ascissione.

Crescita stentata

L'acido abscsico funge da antagonista (cioè svolge funzioni contrarie) degli ormoni della crescita: auxine, citocinine, giberilline e brasteroidi.

Spesso questa relazione antagonista include una relazione multipla tra acido di ascismo e diversi ormoni. In questo modo, un risultato fisiologico è l'orchestra nella verdura.

Sebbene questo ormone sia stato considerato un inibitore della crescita, non vi sono ancora prove concrete che possano supportare completamente questa ipotesi.

È noto che i giovani tessuti hanno importanti quantità di acido di ascismo e mutanti carenti in questo ormone sono nani: principalmente a causa della loro capacità di ridurre il sudore e la produzione esagerata dell'etilene.

Rintisti cardiaci

È stato determinato che ci sono fluttuazioni giornaliere nella quantità di acido di ascismo nelle piante. Pertanto, si presume che l'ormone possa agire come molecola di segnale, consentendo alla pianta di anticipare le fluttuazioni della luce, della temperatura e della quantità di acqua.

Potenziali usi

Come accennato, la via della sintesi dell'acido dell'ascismo è altamente correlata allo stress idrico.

Pertanto, questo percorso e l'intero circuito coinvolti nella regolazione dell'espressione genica e gli enzimi che partecipano a queste reazioni, costituiscono un potenziale bianco da generare, attraverso l'ingegneria genetica, varianti che tollerano con successo le alte concentrazioni di sale e i periodi di mancanza di acqua.

Riferimenti

1. Campbell, n. A. Biologia: concetti e relazioni. Pearson Education.
2. Nambara, e., & Marion-poll, a. Biosintesi e catabolismo dell'acido ascisico. Annu. Rev. Pianta biolo.
3. Raven, p. H. E., Ray, f., & Eichhorn, s. E. Biologia vegetale. Editoriale tornato.