Rostlinné hormony Studijním ateriály Základní typy rostlinných hormonů Studijním ateriály Gibbereliny (GA)  • izolovány v roce 1926 jako metabolity houby  Gibberela fujikuroi • podporují prodlužování stonku a růst listů,  podporují vznik květů a plodů, ovlivňují i růst  kořenů • stimulace ‐amylasy • v současnosti je jich známo cca 125 (GA1‐125)  • 12 z nich bylo nalezeno ve výše uvedené  houbě • většina rostlin syntetizuje min. 10 derivátů  Studijním ateriály Dvě hlavní skupiny gibberelinů Studijním ateriály Hlavní cesta syntézy gibberelinů izoprenoidní dráhou v plastidech. Studijním ateriály Cyklizace geranylgeranyl difosfátu Studijním ateriály Syntéza GA12 z ent-kaurenu katalyzovaná cytochromem P450 Studijním ateriály Jedna z cest deaktivace gibberelinů Studijním ateriály Kyselina abscisová (ABA)  • objevena v roce 1950 jako látka inhibující  prodlužování koleoptilu ovsa. • podporuje dormanci, uzavírá stomata během nedostatku vody • aplikace ABA snížení růstové rychlosti,  urychluje opad listů, urychluje proces  stárnutí • Syntéza ABA se zvyšuje teplotním nebo  solným stresem Studijním ateriály Struktura ksy. abscisové. Aktivním stereoizomerem je S(-). Izomer 2-cis izomeruje světlem na 2-trans. Studijním ateriály ABA vyvolává uzavření průduchů Studijním ateriály Biosyntéza ABA z violaxanthinu Studijním ateriály Aktivace genové exprese pomocí ABA. Receptor na cytoplasmatické membráně je vápenatý kanál Vápenaté ionty aktivují ABI1, který je proteinfosfatasou a modifikuje regulační protein Studijním ateriály Ca2+ NAD c-ADP-R Ca2+K+ Ca2+ Proteinkinasa, Ca2+ H+ vakuola Pravděpodobné schéma regulace turgoru průduchů pomocí ABA. Otevření vápenatého kanálu na cyt. membráně a alkalizace vyvolá syntézu c-ADPR., který se váže na receptor vakuoly. Receptor je vápenatým kanálem. Další zvýšení koncentrace Ca2+ otevírá draselný kanál zřejmě cestou fosforylace Studijním ateriály Cytokininy • N‐deriváty adeninu • poprvé popsány v roce 1950 • indukují otvírání průduchů, inhibují stárnutí  listu, spolu s auxiny indukují buněčné dělení • ekvimolární koncentrace s auxiny stimulují  proliferaci nediferencovaných kalusů   • některé patogenní bakterie jsou schopny  syntetizovat cytokininy  • nadbytek způsobuje tvorbu nádorů   Studijním ateriály Cytokininy. Kinetin je artefakt vznikající při autoklávování DNA, Zeatin je přirozený kinetin, Benzyladenin je syntetický kinetin Studijním ateriály Syntéza zeatinu z AMP a dimethyl allyl PP Studijním ateriály Deaktivace cytokininu oxidasou Studijním ateriály Deaktivace cytokininů glykosidací. O-glykosidace je zřejmě vratnou cestou deaktivace, N-glykosidace nevratnou cestou Studijním ateriály Auxiny • jeden z prvně objevených hormonů (19 st.) • celá řada syntetických derivátů • účinky apikální dominance, tropismy,  prodlužování buněk • vyšší koncentrace syntetických auxinů  působí jako herbicidy • syntéza v apikálním meristému a mladých  listech, odtud se transportuje ke kořenům. • syntéza může být ovlivněna jinými hormony  (gibbereliny)  Studijním ateriály Stuktura auxinů. Dichlorofenoxyacetát a naftylacetát jsou syntetické auxiny Studijním ateriály Syntéza auxinu z tryptofanu cestou transaminasy nebo dekarboxylasy. Studijním ateriály Dvě hlavní cesty degradace auxinu Studijním ateriály Dvě cesty konjugace auxinu. Glykosidace je vratnou cestou. Konjugát s aspartátem se přeměňuje dále na N-.glykosid. Studijním ateriály ABP1 PLA2 auxin Protein 14-3-3 H-ATPasa ARF1 promotor Pravděpodobný mechanismus funkce auxinu. Hormon se váže na ABP1(auxin binding protein), aktivuje PLA2. Enzym uvolňuje mastné kyseliny a lysofosfolipidy. Aktivace H+-ATPasy zahrnuje protein 14-3-3 a proteinkinasy. Proteinkinasy mohou být aktivovány produkty PLA2: MK a lysofosfolipidy Vazba auxinu na ARF (auxin response faktor) aktivuje transkripci Proteinkinasy Studijním ateriály Ethylen • jeho účinek pozorován už v 19. st. • teprve v roce 1930 se zjistilo, že si ethylen  syntetizuje rostlina sama • ovlivňuje klíčení semen,růst stonků a  kořenů, stimuluje opadání listů a zrání  plodů  • syntéza ethylenu je ovlivněna ostatními  hormony zejména auxiny zvýšením hlainy  ACC synthasy Studijním ateriály Syntéza ethylenu z S-adenosyl methioninu Studijním ateriály Funkce receptoru na ethylen Studijním ateriály Brassinosteroidy • poprvé izolovány z pylu řepky (Brassica),  dále z kaštanu • dva typy brassinolid a castasteron  • C27,C28 a C29 celkem izolováno asi 40  derivátů • účinky – růst stonků, inhibice růstu kořenů,  aktivace protonové pumpy, reorientace  celulosových mikrofibril, růst pylových zrn,  syntéza ethylenu   Studijním ateriály Dva hlavní typy brassinosteroidů Studijním ateriály Syntéza brassinosteroidů z campesterolu Studijním ateriály Deaktivace brassinosteroidů Studijním ateriály Polyaminy • existence v rostlinách zjištěna již dávno,  hormonální role byla ovšem objevena až  nedávno • účinky – buněčné dělení, syntézy DNA, RNA  a  proteinů, rozvoj květů, zrání plodů • poměrně vysoké koncentrace v buňkách Studijním ateriály Syntéza polyaminů dekarboxylací argininu nebo ortnithinu. Trimethylenaminový zbytek vzniká dekarboxylací S-adenosylMet Studijním ateriály Kyselina jasmonová • strukturně podobná prostaglandinům,  včetně cesty jejich syntézy • původně objevena jako látka inhibující růst  rostliny, teprve později zjištěna role při  obranné reakci rostliny • hromadí se po aplikaci elicitorů, zranění  rostliny a napadení herbivorním hmyzem • moderuje expresi četných genů • aktivuje syntézu fytoalexinů  • methyljasmonát plynný derivát  Studijním ateriály Jamonát a methyljasmonát Studijním ateriály Syntéza jamonátu z kys. linolenové Studijním ateriály Salicylát  • přítomen konstitučně v mnoha rostlinách • zpomaluje stárnutí květů (přidává se do  vázy s květinami) • hraje významnou roli při obranné reakci  rostlin, indukuje PR proteiny (glukanasy a  chitnasy) • vztah mezi rezistencí a salicylátem zatím  nebyl prokázán   Studijním ateriály Syntéza salicylátu z Phe Studijním ateriály