ارتباط بین چندین مکانیسم درک UV-B و مسیرهای ترمیم DNA در گیاهان
چکیده
اشعه UV-B (280-320 نانومتر) جزیی از نور خورشید و یک محرک محیطی طبیعی برای گیاهان است. توصیف UVR8 (لوکوس 8 مقاومت به UV ) نشان داد که گیاهان حاوی حداقل یک گیرنده نوری اختصاصی UV-B و مسیر سیگنال دهی هستند. در گیاهان، آسیب DNA ناشی از UV-B و پاسخ های بعدی، از زمان های دور، اغلب به عنوان استرس عمومی یا غیر فوتومورفوژن مطرح می شده است. سایر مسیرهای سیگنال دهی ختصاصی UV-B که به طور مستقل از گیرنده نور UVR8 عمل می کنند، نشان دادند که چندین مکانیسم درک در گیاهان وجود دارد. با این حال، به تازگی، درک گیاه از اشعه UV-B و آغاز پاسخ های فوتومورفوژنیک خارج از مسیر UVR8 تا حد زیادی نادیده گرفته شده است. پاسخ های گیاه به UV-B بسیار متفاوت است. بنابراین وجود مسیرهای متعدد درک، منطقی است. هدف از این بررسی، تاکید بر این قضیه است که جذب UV-B از طریق مسیرهای مختلف، به عنوان مثال از طریق DNA انجام می شود و باعث القای پاسخ های فوتومورفوژنیک خاص آن جذب شده که متفاوت از مسیر سیگنال دهی UVR8 است.
1- مقدمه
گیاهان برای تحریک رشد و مورفولوژی خود، به مجموعه ای گسترده از سیگنال های محیطی وابسته هستند و سیستم های پیچیده ای برای درک و پاسخ به این محرک ها ایجاد کرده اند. در میان این سیستم ها، درک سیگنال-های نوری از طریق گیرنده های نوری است که نور را در طول موج های خاص جذب می کنند. اشعه UV-B (280-320 نانومتر) جزء مهمی از نور خورشید است، که بالاترین انرژی طیف خورشیدی که به سطح زمین می-رسد را دارد و این باعث می شود که به عنوان یک محرک نوری منحصر به فرد باشد. این اشعه می تواند به مولکول-های زیستی نظیر DNA آسیب برساند (Britt, 2004; Taylor, 2006)، اما همچنین باعث القای پاسخ های فتومورفوژنیک کلاسیک مانند مهار رشد هیپوکوتیل (Ballaré et al., 1991; Kim et al., 1998; Shinkle et al., 2004; Gardner et al., 2009)، گسترش کوتیلدون (Boccalandro et al., 2001) و رشد برگ (Brown and Jenkins, 2008; Wargent et al., 2009)، در میان سایر موارد می شود (بررسی شده در Frohnmeyer and Staiger, 2003; Ulm, 2006). پیشرفت فوق العاده ای در راستای تعیین مسیرهای سیگنال دهی خاص UV-B در گیاهان و همچنین مکانیسم های احتمالی درک آن صورت گرفته است و این پیشرفت در مقالات مختلف مرور شده است (Brosché and Strid, 2003; Ulm, 2006; Jenkins, 2009; Heijde and Ulm, 2012; Tilbrook et al., 2013; Ulm and Jenkins, 2015).
Abstract
UV-B radiation (280–320 nm) is a component of sunlight and a natural environmental stimulus for plants. The characterization of UVR8 (UV Resistance Locus 8) demonstrated that plants contain at least one UV-B-specific photoreceptor and signaling pathway. In plants, DNA damage caused by UV-B and the subsequent responses, historically, have often been considered general stress or non-photomorphogenic. Other UV-B-specific signaling pathways that function independently of the UVR8 photoreceptor suggest that multiple perception mechanisms exist in plants. Recently, however, plant perception of UV-B radiation and the initiation of photomorphogenic responses outside of the UVR8 pathway have been largely overlooked. Plant responses to UV-B are highly varied. Therefore, the existence of multiple perception pathways seems logical. The objective of this review is to highlight that the absorption of UV-B occurs through a variety of ways, for example through DNA, and induces photomorphogenic responses specific to that absorption that are distinct from the UVR8 signaling pathway.
1. Introduction
Plants are dependent on a wide array of environmental signals to modulate growth and morphology and have evolved sophisticated systems for perceiving and responding to such stimuli. Among these is the perception of light signals through photoreceptors that absorb light at specific wavelengths. UV-B radiation (280–320 nm) is an especially important component of sunlight. It has the highest energy of the solar spectrum that reaches the earth’s surface, making it a unique light stimulus. It can cause damage to biomolecules such as DNA (Britt, 2004; Taylor, 2006), but it also induces classic photomorphogenic responses like hypocotyl growth inhibition (Ballaré et al., 1991; Kim et al., 1998; Shinkle et al., 2004; Gardner et al., 2009), cotyledon expansion (Boccalandro et al., 2001), and leaf development (Brown and Jenkins, 2008; Wargent et al., 2009), among others (reviewed in Frohnmeyer and Staiger, 2003; Ulm, 2006). Tremendous progress has been made in defining UV-B-specific signaling pathways in plants as well as possible perception mechanisms, and this progress has been extensively reviewed elsewhere (Brosché and Strid, 2003; Ulm, 2006; Jenkins, 2009; Heijde and Ulm, 2012; Tilbrook et al., 2013; Ulm and Jenkins, 2015).
چکیده
1- مقدمه
2- تحقیقات قدیمی در مورد UV-B در گیاهان
3-درک UV-B در گیاهان و اثرات آن
3.1-جذب مستقیم UV-B در گیاهان
3.2-اثر غیرمستقیم جذب UV-B در گیاهان
4-آسیب DNA ناشی از UV-B
4.1 ترمیم فتودایمرها
5- مسیرهای سیگنال دهی پاسخ آسیب به DNA
6- درک UV-B توسط UVR8
6.1 مکانیسم درک UV-B توسط UVR8
6.2 پاسخ های مستقل از UVR8 خاص UV-B
7 تنظیم درک نور UV-B و پاسخ ها
8- نتیجه گیری و جهت گیری آینده
Abstract
1. Introduction
2. Historical UV-B research in plants
3. UV-B perception in plants and its effects
3.1. Direct UV-B absorption in plants
3.2. Indirect effects of UV-B absorption in plants
4. UV-B induced DNA damage
4.1. Repair of photodimers
5. DNA damage response signaling pathways
6. Perception of UV-B by UVR8
6.1. Mechanism for UV-B perception by UVR8
6.2. UVR8-independent responses specific to UV-B .
7. Regulation of UV-B light perception and responses
8. Conclusions and future directions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه