RESUMO
The plant hormones jasmonic acid and methyl jasmonate, along with their intermediate compounds, produced in the octadecanoid pathway, are important signaling molecules that are collectively called jasmonates. These are widespread in the plant kingdom and play crucial roles in biotic/abiotic stress responses, as well as in processes related to plant growth and development. Recently, it has been shown that jasmonates are also involved in reproductive processes. We present the most recent findings related to the biosynthesis, regulation and signaling mechanisms of jasmonates. Additionally, we discuss the identification of [(+)-7-iso-JA-L-Ile] as the active biological hormonal form of jasmonate; this fills the greatest gap in our knowledge about the signaling mechanism that is responsible for the activation of downstream genes in the jasmonate-signaling cascade. The identification of several Arabidopsis thaliana mutants was crucial to the elucidation of the signaling mechanisms involved in jasmonate-mediated responses. Finally, the involvement of jasmonates in the reproductive process of Nicotiana tabacum L. is briefly discussed, since some of the main enzymes of the jasmonic acid biosynthesis pathway were identified in a stigma/style expressed sequence tag database (TOBEST) of this Solanaceae species.
Assuntos
Ciclopentanos/metabolismo , Oxilipinas/metabolismo , Reguladores de Crescimento de Plantas/metabolismo , Plantas/imunologia , Plantas/metabolismo , Sequência de Aminoácidos , Ciclopentanos/química , Dados de Sequência Molecular , Oxilipinas/química , Reguladores de Crescimento de Plantas/química , Proteínas de Plantas/química , Proteínas de Plantas/genética , Proteínas de Plantas/metabolismo , Plantas/genética , Plantas Geneticamente Modificadas , Reprodução , Transdução de SinaisRESUMO
thi1 has been recently isolated from Arabidopsis thaliana and is probably involved in both thiamine biosynthesis and as protection of organellar DNA from damage. Studies of thiamine biosynthesis in plants suggests a plastid location for the pathway, which is in agreement with the predicted THI1 N-terminal chloroplastic transit peptide (TP). On the other hand, thiamine is synthesized in mitochondria in yeast cells. Interestingly, A. thaliana thi1 cDNA complements a yeast strain disrupted for the homologous gene. Analysis of THI1 amino acid sequence revealed the presence of a putative amphiphilic alpha-helix, which is typical for mitochondrial presequences, located downstream of the chloroplast transit peptide. To define the putative role of the two predicted targeting sequences in tandem, we produced two chimeric genes encompassing the chloroplastic THI1 TP and either 4 or 27 (including the putative mitochondrial presequence) N-terminal residues of the mature THI1, both linked to the reporter (gusA) gene. Analysis of GUS distribution in subcellular fractions of transgenic plants revealed that in the construct retaining only 4 residues of mature THI1, GUS was found in the chloroplastic fraction. Extension of the THI1 transit peptide to 27 residues of the mature protein allowed import and processing of GUS into both mitochondria and chloroplasts. Direct analysis by immunogold-labeling with an anti-THI1 polyclonal antibody identified THI1 in both organelles in Arabidopsis. We also provide evidence that the precursors of both organellar isoforms are encoded by a single nuclear transcript. Thus, THI1 is targeted simultaneously to mitochondria and chloroplasts by a post transcriptional mechanism.
Assuntos
Proteínas de Arabidopsis , Arabidopsis/metabolismo , Cloroplastos/metabolismo , Mitocôndrias/metabolismo , Proteínas de Plantas/metabolismo , Sequência de Aminoácidos , Arabidopsis/genética , Sequência de Bases , DNA Complementar , Microscopia Eletrônica , Dados de Sequência Molecular , Proteínas de Plantas/genética , RNA Mensageiro/genética , Frações Subcelulares/metabolismoRESUMO
A identificaçäo e caracterizaçäo de genes envolvidos com reparo de DNA säo de grande interesse, dada a sua importância na manutençäo da integridade genômica. Além disso, a alta conservaçäo dos genes de reparo de DNA faz com que possam ser utilizados como fonte de informaçäo no que diz respeito à origem e evoluçäo das espécies. Os mecanismos relacionados à remoçäo de danos pelo reparo de DNA, bem como suas conseqüências biológicas, já säo bem conhecidas em bactérias, leveduras e animais. Entretanto, no que diz respeito a organismos vegetais, ainda há muito a ser investigado. No presente trabalho, apresentamos a identificaçäo dos genes envolvidos nas principais vias de reparo de DNA em cana-de-açúcar, através de uma análise de similaridade do banco de dados do projeto brasileiro Sugarcane Expressed Sequence Tag (SUCEST) com seqüências protéicas conhecidas disponíveis em outros bancos de dados públicos (National Center of Biotechnology Information (NCBI) e Munich Information Center for Protein Sequences (MIPS) Arabidopsis thaliana). Esta busca revelou que a gama de proteínas envolvidas no reparo de DNA em cana-de-açúcar é similar a de outros eucariotos. Mesmo assim, foi possível identificar algumas características interessantes encontradas apenas em vegetais, provavelmente em funçäo do seu processo evolutivo independente. As vias de reparo do DNA aqui representadas incluem fotorreativaçäo, reparo excisäo de bases, reparo excisäo de nucleotídeos, reparo mismatch, end-joinning näo homólogo, reparo por recombinaçäo homóloga e tolerância a lesões. Este trabalho descreve as principais diferenças encontradas na maquinaria de reparo de DNA de células vegetais em relaçäo àquela de organismos nos quais encontra-se bem descrita. Tais diferenças chamam a atençäo para um potencial de mecanismos distintos em vegetais, que merecem futuras investigações.