روغن تولید شده در دانه های گیاهی به عنوان یک منبع اصلی کالری برای تغذیه انسان، به عنوان مواد اولیه برای مصارف غیر تغذیه ای مانند صابون ها و پلیمرها مورد استفاده قرار گرفته و می تواند به عنوان یک سوخت زیستی با انرژی بالا خدمت کند. مسیرهای بیوشیمیایی منجر به سنتز روغن (تری اسیل گلیسرول) در دانه ها شامل چندین اندامک درون سلولی است که به انتقال گسترده ی لپید نیازمند هستند. فسفاتیدیل کولین، به عنوان یک بستر برای تغییرات آسیل و به احتمال زیاد به عنوان یک حامل برای انتقال گروه آسیل بین اندامک ها و زیر دامنه های غشاء، نقش اساسی در این مسیرها ایفا می کند. اگر چه اطلاعات زیادی در مورد آنزیم ها و مسیرهای مسئول جریان گروه آسیل مشخص شده است، هنوز شکاف های عمده ای در درک ما وجود دارد. این خدمات عبارتند از شناسایی چندین آنزیم کلیدی، چگونگی کنترل جریان بین مسیرهای جایگزین و زیست شناسی سلولی تخصصی که منجر به بیوژنز اجسام چربی شده که تا 80٪ کربن را در دانه ذخیره می کنند.
مقدمه
روغن ها پرانرژی ترین ذخایر گیاهی هستند که کالری بالا و اسیدهای چرب ضروری مورد نیاز در رژیم غذایی را برای انسان فراهم می کنند. از آنجا که روغن های گیاهی از هیدروکربن های زنجیره ای طولانی تشکیل شده است، می توانند جایگزین نفت در بسیاری از برنامه های کاربردی شوند، از جمله استفاده به عنوان مواد اولیه برای صنایع شیمیایی و به عنوان سوخت های زیستی. اکثر روغن های گیاهی مصرف شده توسط ما در دانه انباشته شده اند. تولید جهانی دانه های روغنی حدود 100 میلیارد کیلوگرم روغن در سال 2011 بود [1] که ارزش آن حدود 120 میلیارد دلار بود [2]. انتظار می رود که مصرف روغن های گیاهی در سال 2040 دو برابر شود [3]. کاربردهای مهم، ارزش بالا و تقاضای رو به رشد از دلایل مهمی است که چرا بیوسنتز روغن در دانه ها به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است. یک بررسی اخیر [4] و وب سایت (aralip.plant- biology.msu.edu) جزئیات بیشتر را در مورد تعداد بسیار زیادی از ژن های دخیل در سنتز روغن آرابیدوپسیس و متابولیسم چربی ارائه داده است.
Oil produced in plant seeds is utilized as a major source of calories for human nutrition, as feedstocks for non-food uses such as soaps and polymers, and can serve as a high-energy biofuel. The biochemical pathways leading to oil (triacylglycerol) synthesis in seeds involve multiple subcellular organelles, requiring extensive lipid trafficking. Phosphatidylcholine plays a central role in these pathways as a substrate for acyl modifications and likely as a carrier for the trafficking of acyl groups between organelles and membrane subdomains. Although much has been clarified regarding the enzymes and pathways responsible for acyl-group flux, there are still major gaps in our understanding. These include the identity of several key enzymes, how flux between alternative pathways is controlled and the specialized cell biology leading to biogenesis of oil bodies that store up to 80% of carbon in seeds.
Introduction
Oils are the most energy-dense plant reserves, supplying humans with much of the calories and essential fatty acids required in our diet. Because they are composed of long chain hydrocarbons, plant oils can also replace petroleum in many applications, including asfeedstocksforthe chemical industry and as biofuels. The majority of the plant oils we consume are accumulated in seeds. World production from oilseed cropswas approximately 100 billion kg of oilin 2011 [1] with a value near US$120 billion [2]. Vegetable oil consumption is expected to double by 2040 [3]. The important uses, high value and growing demand are a major reason why oil biosynthesis in seeds has been extensively studied. A recent review [4] and website (aralip.plantbiology.msu.edu) provide details on the very large number of genes involved in Arabidopsis oil synthesis and lipid metabolism.
مقدمه
بیوسنتز روغن دانه در پلاستید آغاز می شود
چگونه زنجیره های آسیل از پلاستید به ER حرکت می کند؟
مسیرهای ساده و پیچیده اسمبلی TAG
ژن های درگیر در مونتاژ de novo تری اسیل گلیسرول (مسیر کندی )
نقش اصلی فسفاتیدیل کولین در سنتز TAG
مکانیسم های ویرایش آسیل
دخالت PDAT در سنتز TAG
تولید DAG مشتق شده از PC
ممکن است یا ممکن نیست که تراوش های آسیل PC مشخص کننده ترکیب اسید چرب TAG باشد
منابع متعدد سوبسترا و کانال بندی
چه چیزی درصد روغن دانه را تعیین می کند؟
پرسش ها و نادانسته ها
Introduction
Seed oil biosynthesis synthesis begins in the plastid
How do acyl chains move from the plastid to the ER?
Simple and complex pathways of TAG assembly
Genes involved in de novo triacylglycerol assembly (Kennedy pathway)
The central role of phosphatidylcholine in TAG synthesis
Acyl editing mechanisms
The involvement of PDAT in TAG synthesis
PC-derived DAG production
Acyl fluxes through PC may or may not determine TAG FA composition
Multiple substrate pools and channeling
What determines seed oil content?
Questions and unknowns