Znanje

Gdje se GABA može primijeniti

Jun 15, 2022 Ostavi poruku

GABApomaže biljkama u odbrani od vanjskih prirodnih neprijatelja. Kada se insekti hrane, ruptura ćelija i ozljeda tkiva su uzrokovani ozljedom biljke. Ovo mehaničko sečenje će stimulisati povećanje Ca2 plus u biljkama. Biljke luče GABA pod stimulacijom Ca2 plus kao mjeru otpora hranjenju insekata. U ovom procesu nema jasmonatnog signala uključenog u akumulaciju GABA. Postoje jonski GABA receptori kod insekata. GABA podjedinica hloridnog kanala RDL (otporna na dieldrin) Drosophile je meta mnogih insekticida. GABA indukcija je smanjila jednostruku struju GABA receptora. Konkretno, GABA djeluje kroz GABA receptorske hloridne kanale kod beskičmenjaka. Kao i većina pesticida, kroz GABA receptorske hloridne kanale, Cl nizvodno vođen elektrohemijskim gradijentima, što dovodi do hiperpolarizacije plazma membrane i inhibicije hranjenja insekata. U biljkama duhana koje prekomjerno eksprimiraju GABA, kada su inokulirane sjevernim nematodama, otkriveno je da se reproduktivna sposobnost odraslih nematoda smanjuje u cjelini. Na ovaj način biljke mogu postići efekat odbrane od prirodnih neprijatelja. U procesu ishrane Ligustrum lucidum od strane biljojeda ženke e larve, ustanovljeno je da će Ligustrum lucidum smanjiti njegovu aktivnost lizina i učiniti protein hranljivim, dok će ženke e lučiti glicin - alanin, amin i drugi molekuli inhibiraju redukciju biljnog lizina. Proces komunikacije između biljaka i biljojeda također dokazuje funkciju GABA kao signalne molekule.

 

Uloga u procesu antioksidacije i oksidacije: GABA šant, kao međuproizvod grane puta ciklusa trikarboksilne kiseline, usko je povezan sa energetskim ciklusom. Istovremeno, GABA igra ulogu regulatora oksidativnih metabolita. Kada je Arabidopsis SSADH mutant bio izložen visokoj temperaturi, otkriveno je da se njegov intermedijer reaktivnog kisika (ROI) akumulirao, što je rezultiralo smrću biljke. dokazao da postoji veza između ROI i GABA. Slično, mutanti gena SSADH i GABA-T imaju veliku količinu ROI na visokoj temperaturi - Fenilnitron (PBN) može akumulirati veliku količinu GABA i poboljšati stopu preživljavanja kvasca. Stoga se smatra da GABA šantni put igra ulogu u inhibiciji ROI na visokoj temperaturi. U procesu GABA šanta, SSA se može transformisati u GHB preko GlyR/ssar, a GHB je usko povezan sa ROI. Postoji velika akumulacija GHB i ROI u SSADH delecijskom mutantu, a guabatrin može inhibirati akumulaciju GHB i ROI i inhibirati smrt od peroksidacije. GABA proces ranžiranja može smanjiti nakupljanje ROI i zaštititi organizme od oksidativnog oštećenja i propadanja peroksida uzrokovanog visokom temperaturom.

 

Postoje dva puta sinteze i transformacije GABA u biljkama: jedan je da dekarboksilaza glutaminske kiseline (GAD) katalizuje dekarboksilaciju glutaminske kiseline da bi se sintetizovala GABA, što se naziva GABA šant; Drugi je GABA nastao transformacijom produkata razgradnje poliamina, što se naziva put degradacije poliamina.

1_

Također može održavati ravnotežu ugljika i kisika: metabolička ravnoteža ugljika i dušika uključuje mnoge fiziološke procese, uključujući energetski metabolizam, metabolizam aminokiselina i tako dalje. Budući da GABA sinteza i put šanta uključuju metabolizam dušika, GABA je također važan dio ciklusa trikarboksilne kiseline u energetskom ciklusu. GABA šantni put se takmiči sa respiratornim lancem za SSADH. Stoga se GABA već dugo smatra važnom karikom metabolizma ugljika i dušika. GABA put sinteze glutamata u grani ciklusa trikarboksilne kiseline jedan je od ključnih faktora da biljke brzo reaguju na vanjske podražaje. Većina NH3 plus se sintetizira putem glutamin sintetaze/glutamat sintetaze, koji se smatra glavnim sintetičkim putem aminokiselina. Većina slobodnih amino molekula je fiksirana glutaminom. Glutamat se smatra glavnim oblikom akumulacije dušika u starom korijenju biljaka. Dušik se skladišti u aminokiselinama kao što je arginin. Istovremeno, arginin se može koristiti i za transport kako bi se zadovoljile potrebe organizama za dušikom. Slično, aminokiseline također učestvuju u energetskom metabolizmu kroz pretvaranje u prekursore ili međuprodukte ciklusa trikarboksilne kiseline. U istraživanju spanaća, otkriveno je da prolin čini 8,1 posto ~ 36 posto ukupnih slobodnih aminokiselina, GABA 12,8 ~ 22,2 posto, glutamat 5,6 ~ 21,5 posto. Glutamat je prekursor GABA i prolina. Pod niskom temperaturom, biljke će preusmjeriti dušik glutamata u metabolički put dušika koji reguliraju GABA i prolin. Osim toga, kod Arabidopsis uzgajane pod 50 mmol/L GABA, osim NADP plus zavisne citrat dehidrogenaze, glutamin sintetaze u korijenu i pupoljku i fosfoenolpiruvat karboksilaze u pupoljku, bile su pogođene gotovo sve aktivnosti enzima koje se odnose na primarni metabolizam dušika i apsorpciju nitrata. U Arabidopsisu uzgajanom u uslovima NaCl, otkriveno je da akumulacija GABA dovodi do povećanja ukupnih aminokiselina u Arabidopsisu. U listovima Arabidopsis uzgajanim s različitim dušičnim spojevima (10 mmol / L NH4Cl, 5 mmol / L NH4NO3, 5 mmol / L glutamata i 5 mmol / L glutamina) kao jedinim izvorom dušika, njihova GAD aktivnost i nivo proteina su različiti, što ukazuje da GAD igra ulogu u metabolizmu azota.

 

Povećanje aktivnosti GAD-a i GABA i dopamina također su pronađeni u bananama bez stresa. Pod stresom od soli, aktivnost glutamat dehidrogenaze i ekspresija GAD se trenutno povećavaju, a zatim povećavaju protok GABA šanta i drugih povezanih puteva za regulaciju ravnoteže ugljika i dušika. Pod stresom, odnos NADH:NAD plus i ADP:ATP takođe može uticati na GABA-T, što rezultira akumulacijom GABA. Pod stresom od soli, biljke više koriste C/N ravnotežni put za ublažavanje stresa.

 

Osim toga, GABA ima i efekat zrenja. GABA može stimulirati biosintezu etilena stimulirajući transkripcijsku količinu 1-aminociklopropan-1- sintaze karboksilne kiseline (ACC). Etilen može obezbijediti kiseonik za biljke promovišući rast adventivnih korijena pod zalivanjem vode. Visoka koncentracija GABA može inhibirati rast biljnih i bakterijskih mutanata GABA aminotransferaze (GABA-T, gabt), a visoka koncentracija može inhibirati reprodukciju bakterija u biljkama. Inhibicija GABA-T u paradajzu će dovesti do akumulacije GABA i pojave patuljastosti u paradajzu.

Pošaljite upit