370 likes | 552 Views
CITOKININEK. ZEATIN. A citokininek felfedezése és fogalma - Haberlandt, 1913: floemnedv, sejtosztódás -Van Overbeek, 1941: kókusztej -Miller, 1954: kinetin (6-furfurilamino-purin, DNS degradációs termék) -Miller, Letham 1961,1963 : trans- zeatin, a természetes citokinin
E N D
CITOKININEK ZEATIN
A citokininek felfedezése és fogalma -Haberlandt, 1913: floemnedv, sejtosztódás -Van Overbeek, 1941: kókusztej -Miller, 1954: kinetin (6-furfurilamino-purin, DNS degradációs termék) -Miller, Letham 1961,1963 : trans-zeatin, a természetes citokinin Citokinin: purinvázas, sejtosztódást indukál, kallusztenyészet növekedését fenntartja (auxinnal együtt)
Természetes citokininek transz-ZEATIN
Izoprenoid citokininek X1 transz cisz
Szerkezet és funkció Hormonaktivtás csökken: -3-as, 7-es N cseréje -8-as pozícióba N (azapurin) -2es, 3-as pozícióban hidroxiláció • Hormonaktivitás fokozódik: • -N-6-nál az alkillánc hosszúsága 5-C atomig • A szénlánc telítetlensége • 2-es pozícióban halogén, 9-be, -CH3 • 2es pzícióban -S-CH3 csoport
A szerkezet és hatás összefüggéseMódosított purinvázas citokininek
A szerkezet és hatás összefüggéseanti-citokininek (pszeudopurin váz)
Bioszintézis 2i 2iPP=Δ2-izopentenil pirofoszfát iPARMP= i-pentenil-adenozin-monofoszfát iPAR= izopentenil adenozin Z = zeatin DHZ = dihidrozeatin 2iPP
Bioszintézis helye,habituáció, transzport • Szintézis fő helye: gyökércsúcs • Szállítás a xilémben • Recirkuláció (floem) • Reciklizálódás: tavsz/ősz • Habituáció: kallusz kultúrák autonómmá válása
A citokinin konjugátumok típusai • TÍPUSKAPCSOLÓDÁSI HELY • Citokinin ribozid és -ribozid-5’-foszfát N-9 • Citokinin-N-glükozid N-3, N-7, N-9 • Citokinin O-glükozid O-4’ • Ribozil-citokinin-glükozid N-9, O-4’ • Citokinin-aminosav konjugátum N-9
Transzfer RNS-ben 3’ 5’ CITOKININ antikodon
A citokininek kimutatása zeatin kinetin Kallusz növekedése -10 -9 -8 -7 Citokinin koncentráció, log M
Citokininek kimutatásaXanthium sziklevél teszt benziladenin Növekedés, % zeatin kinetin adenin Citokinin koncentráció
Citokininek kimutatásaKlorofill retenciós teszt Kezdeti érték Klorofill tartalom Kinetin koncentráció
A sejtosztódás szabályozása M Hagyma gyökércsúcs sejt interfázisban -DNS replikáció a S fázisban -Állati sejtben kulcsregulációs pont a G1 -növényi sejt kiléphet a proliferációs ciklusból -két kontroll pont van a ciklusban: a DNSreplikáció iniciálása és mitózis iniciálása : G1 és G2 -poliploidia: DNS replikáció mitózis és citokinézis nélkül
A sejtosztódás szabályozása Cyc citokinin citokinin Cdc25 Cdk CycD3 M Cdk CycD3 ICK1 ABA G2 G1 Cdk E2F Auxin citokinin GA Cdk R E2F S S Rb Rb CycD3 = ciklin D3 gén E2F 7 elongációs faktor Rb = retinoblasztóma fehérje Cdc25= foszfatáz Cdk = ciklin dependens kináz
Fejlődésélettani hatások • Organogenezis szabályozása • Sejtmegnyúlás serkentése (sziklevelek) • Serkentik a kloroplasztiszok érését (intracelluláris morfogenezis) • Jelzik a növény N-ellátottságát • Szabályozzák az öregedést • Tápanyageloszlás (sink-source viszonyok)
Vegetatív szervek organogenezise kallusz nem növekszik inokulum gyökér hajtás gyökér 3 0.03 IES (mg/l) 3 0 0.02 1 1 0.2 Kinetin (mg/l) 0.2
Az öregedés szabályozásatápanyageloszlás kinetin kinetin A B C D fiatal öreg -Radioaktív aminosavat a jobb levélfélre helyezték -Leképezés: autoradiogram
A citokinin jelátvitel modellje citokinin CHASE His kináz PM PM Jelátvétel CRE1 His kináz Foszforiláció Foszfotranszfer protein (AHP) Effektorok Válaszregulátor-B Válaszregulátor-A fény effektorok mRNS transzkripció
A tumor indukáló Ti-plazmid T-DNS citokinin auxin opin bal és jobb „border” Ti-plazmid Opin hasznosítás Vir gének Ori replikációs startpont
Agrobacterium Ti-plazmid mutánsok • Részlegesen differenciálódott tumor: teratóma • Auxin deficiens: „shooty” mutáns (csak hajtáskezdemények) • Zeatin deficiens: „rooty mutáns (csak gyökérdifferenciálódás) • (ld. előbb: vegetatív szervek organogenezise)
A transzformáció Növényi sejt Agrobacterium Ti plazmid sebzési fenolok genom vir gének indukciója sejtmag kivágott egyszálú T_DNS vir fehérje vir fehérjék T-DNS integráció
A Ti-plazmidból kifejlesztett bináris transzformációs vektor konstrukció hasítóhely promóter bal jobb T-DNS border E.coli ori szelekciós marker A. tunef. ori KÉSZ VEKTOR ÜRES VEKTOR