- Basic of plant gene expression - Fundamental of plant signal transduction

1. Gene expression and signal transduction (4 hr) - Basic of plant gene expression - Fundamental of plant signal transduction - Phytochrome and blue-light responses in plants

2. พืชมีระบบรับรู้ปัจจัยสิ่งแวดล้อมพืชมีระบบรับรู้ปัจจัยสิ่งแวดล้อม การรับสัญญาณ (signal perception) การถ่ายทอดสัญญาณ (signal transduction) การตอบสนองต่างๆ (gene expression, responses)

3. Receptors

5. Molecular switches active- inactive form Five parallel intracellular signaling pathways activated by G-protein-linked receptors, receptor tyrosine kinases, or both In this schematic example, the five kinases (shaded yellow) at the end of each pathway phosphorylate target proteins (shaded red), some of which are phosphorylated by more than one of the kinases. The specific phospholipase C activated by the two types of receptors is different: G-protein-linked receptors activate PLC-β, whereas receptor tyrosine kinases activate PLC-γ (not shown).

6. Second messenger

7. การงอกของเมล็ด lettuce ในภาวะแสงต่าง ๆ

8. Photomorphogenesis http://www.uwsp.edu

11. Photoreceptor: Phytochrome โปรตีนที่ดูดกลืนแสงสีแดง สีแดงไกล และสีน้ำเงิน (red, far-red, blue light)

12. Pfr: Ptotal

13. รังสีหรือพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าแยกตามความยาวคลื่นต่างๆรังสีหรือพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าแยกตามความยาวคลื่นต่างๆ

14. Smith H. Nature 407, 585-591

17. Photomorphogenesis • + Light  มีจำนวนโฟตอนของแสงสี แดง+ น้ำเงิน มาก • Light มีจำนวนโฟตอนของแสงสี แดงไกลมาก Pfr: Ptotalสูง Pfr: Ptotalต่ำ

18. Figure 15-79. When activated by light, the phytochrome, which is a dimer, phosphorylates itself and then moves into the nucleus, where it activates gene regulatory proteins to stimulate the transcription of specific genes. (Alberts et al., 2002)

19. http://www.bio.miami.edu/dana/226/226F09_14.html

20. Jiao Y. et al. Nature Reviews Genetics 8, 217-230

21. บทบาทของไฟโทโครม การยืดตัวเพื่อหนีร่มเงา (Shadingavoidance) สัดส่วนของ Pfr: Ptotalที่ลดลง ทำให้พืชเติบโตด้านความสูง การงอกของเมล็ด (Seed germination) สัดส่วนของ Pfr: Ptotal ที่เพิ่มขึ้นกระตุ้นการงอกของเมล็ด การหลับของใบ (Sleep movement) สัดส่วนของ Pfr: Ptotal ที่ลดลง กระตุ้นการหุบก้านใบ

22. Figure 1.Photomorphogenesis as a morphological and as a cellular process. The left photos show the change in form of an Arabidopsis thaliana seedling grown in darkness (top) or in white light. The right hand illustration shows the change in chloroplast structure and diagrams the progress of light signals through two receptor systems, cryptochrome and phytochrome. Adapted from Biochemistry and Molecular Biology of Plants, (c) American Society of Plant Biologists, with permission.

23. Blue light responses

24. การเบนตามแสง

25. Photoreceptor: blue light receptors Cryptochrome Phototropins Zeaxanthins