Warum ist Jasmonsäure auch unabhängig von Verletzungen in Zellen der Tomatenpflanze gespeichert?
???
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..."Als Abwehrreaktion von Pflanzen auf Insektenfraß wird u. a. das Signalmolekül Jasmonsäure von der Pflanze gebildet. Die Bildung der Jasmonsäure, die ihrerseits die Expression der SWRPs (so genannte „systemic wound response proteins“) induziert, stellt für die Pflanze einen aufwändigen Stoffwechselprozess dar, der nur bei Bedarf angeschaltet wird. Dazu ist es aber auch notwendig, die Jasmonsäure-Produktion wieder abzuschalten. Man hat festgestellt, dass das Speichelsekret des fressenden Insekts einen starken Ethenanstieg in der Pflanze bewirkt, der die durch Jasmonsäure ausgelöste Expression der SWRPs verlangsamt...".
Von vorn:
....."Induzierter Schutzmechanismus – Die Wundreaktion bei Nachtschattengewächsen. Die Schutzmechanismen der Pflanze können mechanischer, chemischer oder biologischer Natur sein; sie können in vorbeugender Weise ständig ausgeprägt – also konstitutiv – sein, oder sie können durch den Befall mit dem Schädling ausgelöst – also induziert – werden. Vor circa dreißig Jahren beobachteten Green und Ryan, dass Tomatenpflanzen nach Befall mit Kartoffelkäfern oder deren Larven bzw. nach mechanischer Verwundung einen Proteinase- Inhibitor (PI) synthetisieren und in den Blättern akkumulieren (anhäufen). Bei diesem Proteinase-Inhibitor handelt es sich um ein kleines Protein, das in der Lage ist, die Verdauungsenzyme Trypsin und Chymotrypsin zu inaktivieren. Er gelangt beim Verzehr der Blätter in den Verdauungstrakt des Insekts. Signaltransduktion bei der Wundreaktion
Interessanterweise sind all diese Prozesse nicht auf verwundete Pflanzenteile beschränkt. Die Expression der SWRPs (so genannte «systemic wound responseproteins») und somit die Synthese des Proteinase-Inhibitors wird in gleichem Maße in verwundeten wie in unverwundeten Blättern induziert. Green und Ryan postulierten daher die Existenz eines mobilen Faktors, der am Ort der Verwundung gebildet wird, daraufhin im Spross der Pflanze verteilt wird und der in der Lage ist, die Expression der Abwehrgene auch in unverwundeten Pflanzenteilen auszulösen. Nach diesem zunächst hypothetischen Faktor ist viele Jahre lang intensiv gesucht worden, bis 1991 Systemin entdeckt wurde. Systemin ist ein Oligopeptid, bestehend aus 18 Aminosäuren. Im folgenden Jahr wurde in der gleichen Arbeitsgruppe auch das Gen für Systemin lokalisiert. Es stellte sich heraus, dass dieses Gen für ein größeres Vorläuferprotein codiert, das als Prosystemin bezeichnet wurde. Prosystemin besteht aus einer Kette von 200 Aminosäuren, und die 18 Aminosäuren der Systeminsequenz finden sich ingebettet nahe am carboxy-terminalen Ende des Vorläufers. Ein von Farmer und Ryan 1992 entwickeltes Modell fasst unsere derzeitigen Vorstellungen von der Wirkungsweise von Systemin und Prosystemin zusammen. Hiernach kommt es infolge der Verwundung zur Freisetzung von Systemin aus seinem Vorläuferprotein. In Zielgeweben interagiert es mit einem Rezeptorprotein an der Zelloberfläche, was schließlich zur Bildung von Jasmonsäure führt. Diese induziert die Expression der SWRPs. Unabhängig von einer Verletzung ist zusätzlich Jasmonsäure in den Zellen der Tomatenpflanzen in Vesikeln gespeichert. Bei Verletzung der Zellen wird die Jasmonsäure in der befallenen Region frei und induziert direkt die Expression der SWRPs..."
Signaltransduktion bei der WundreaktionInteressanterweise sind all diese Pro-zesse nicht auf verwundete Pflanzenteilebeschränkt. Die Expression der SWRPs(so genannte «systemic wound responseproteins») und somit die Synthese desProteinase-Inhibitors wird in gleichemMaße in verwundeten wie in unver-wundeten Blättern induziert. Green undRyan postulierten daher die Existenzeines mobilen Faktors, der am Ort derVerwundung gebildet wird, daraufhin imSpross der Pflanze verteilt wird und der inder Lage ist, die Expression der Abwehr-gene auch in unverwundeten Pflanzen-teilen auszulösen. Nach diesem zunächsthypothetischen Faktor ist viele Jahre langintensiv gesucht worden, bis 1991Systemin entdeckt wurde. Systemin ist einOligopeptid, bestehend aus 18 Amino-säuren. Im folgenden Jahr wurde in dergleichen Arbeitsgruppe auch das Gen fürSystemin lokalisiert. Es stellte sichheraus, dass dieses Gen für ein größeresVorläuferprotein codiert, das als Pro-systemin bezeichnet wurde. Prosysteminbesteht aus einer Kette von 200 Amino-säuren, und die 18 Aminosäuren derSysteminsequenz finden sich eingebettetnahe am carboxy-terminalen Ende desVorläufers.Ein von Farmer und Ryan 1992 ent-wickeltes Modell fasst unsere derzeitigenVorstellungen von der Wirkungsweise vonSystemin und Prosystemin zusammen (vgl. Abb. 4). Hiernach kommt es infolge der Ver-wundung zur Freisetzung von Systemin aus seinem Vorläuferprotein, dem Prosystemin. In Ziel-geweben interagiert es mit einem Rezeptorprotein an der Zelloberfläche, was schließlich zurBildung von Jasmonsäure führt (vgl. Abb. 4). Diese induziert die Expression der SWRPs.Unabhängig von einer Verletzung ist zusätzlich Jasmonsäure in den Zellen der Tomaten-pflanzen in Vesikeln gespeichert. Bei Verletzung der Zellen wird die Jasmonsäure in derbefallenen Region frei und induziert direkt die Expression der SWRPs."