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Motivo fisiologico per cui le foglie si sono attorcigliate quando trattate con acido indoloacetico

Motivo fisiologico per cui le foglie si sono attorcigliate quando trattate con acido indoloacetico


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Voglio conoscere le ragioni fisiologiche per cui le foglie della mia pianta di studio si sono contorte quando sono state trattate per 10 giorni con spray di acido indoloacetico. Voglio trattare i semi con IAA e sto pensando di testare cosa accadrà quando tratterò le foglie.

Ecco una foto di come si presenta la pianta:

Grazie


Dichiarazione di non responsabilità: non è la mia area di ricerca


Poiché l'IAA (auxine) può indurre la crescita, agendo parzialmente attraverso l'allungamento cellulare (http://www.biosynth.com/index.asp?topic_id=139), sembra probabile che la spiegazione del tuo risultato sia la differenza di tassi di crescita/allungamento su la parte superiore e inferiore delle foglie. Ciò potrebbe derivare da una spruzzatura irregolare, ad es. spruzzando le foglie dall'alto. Una crescita più rapida nella parte superiore della foglia porterebbe a una torsione verso il basso, che sembra essere ciò che accade la maggior parte delle volte.

Puoi verificare se questo è il caso facendo un semplice esperimento in cui applichi con attenzione IAA con un pennello su entrambi i lati delle foglie per alcune piante, mentre altre vengono spruzzate. Se l'applicazione non uniforme è la causa, dovresti vedere una torsione durante la spruzzatura, ma non quando si applica con un pennello.

Tuttavia, l'auxina è tossica per le piante ad alte concentrazioni, quindi devi anche considerare la concentrazione che stai usando.


Motivo fisiologico per cui le foglie si sono attorcigliate quando trattate con acido indolacetico - Biologia

Le piante rispondono agli stimoli luminosi crescendo, differenziandosi, seguendo l'ora del giorno e le stagioni e avvicinandosi o allontanandosi dalla luce.

Obiettivi formativi

Confronta i modi in cui le piante rispondono alla luce

Punti chiave

Punti chiave

  • Le piante crescono e si differenziano per ottimizzare il loro spazio, utilizzando la luce in un processo noto come fotomorfogenesi.
  • Le piante crescono e si avvicinano o si allontanano dalla luce a seconda delle loro esigenze, questo processo è noto come fototropismo.
  • Il fotoperiodismo è illustrato da come le piante fioriscono e crescono in determinate ore del giorno o dell'anno attraverso l'uso di fotorecettori che rilevano le lunghezze d'onda della luce solare disponibili durante il giorno (rispetto alla notte) e durante le stagioni.
  • Le varie lunghezze d'onda della luce, le regioni rosso/rosso lontano o blu dello spettro della luce visibile, innescano risposte strutturali nelle piante adatte a rispondere a quelle lunghezze d'onda.

Parole chiave

  • fotorecettore: una proteina specializzata in grado di rilevare e reagire alla luce
  • fotoperiodismo: la crescita, lo sviluppo e altre risposte di piante e animali secondo la lunghezza del giorno e/o della notte
  • fotomorfogenesi: l'effetto regolatore della luce sulla crescita, lo sviluppo e la differenziazione di cellule, tessuti e organi vegetali
  • fototropismo: il movimento di una pianta verso o lontano dalla luce

Risposte delle piante alla luce

Le piante hanno una serie di usi sofisticati della luce che vanno ben oltre la loro capacità di eseguire la fotosintesi. Le piante possono differenziarsi e svilupparsi in risposta alla luce (nota come fotomorfogenesi), che consente alle piante di ottimizzare l'uso della luce e dello spazio. Le piante usano la luce per tracciare il tempo, fenomeno noto come fotoperiodismo. Possono dire l'ora del giorno e il periodo dell'anno rilevando e utilizzando varie lunghezze d'onda della luce solare. La luce può anche suscitare una risposta direzionale nelle piante che consente loro di crescere verso, o anche lontano da, luce, questo è noto come fototropismo.

Fototropismo di una pianta di orchidea: Questa pianta di orchidea posta vicino a una finestra cresce verso la luce del sole attraverso la finestra. Questo è un esempio di fototropismo positivo.

Il rilevamento della luce nell'ambiente è importante per le piante, può essere cruciale per la competizione e la sopravvivenza. La risposta delle piante alla luce è mediata da diversi fotorecettori: una proteina legata in modo covalente a un pigmento che assorbe la luce chiamato cromoforo insieme, chiamato cromoproteina. Il cromoforo del fotorecettore assorbe la luce di lunghezze d'onda specifiche, causando cambiamenti strutturali nella proteina del fotorecettore. I cambiamenti strutturali quindi suscitano una cascata di segnalazioni in tutto l'impianto.

Le regioni rosso, rosso lontano e viola-blu dello spettro della luce visibile innescano lo sviluppo strutturale nelle piante. I fotorecettori sensoriali assorbono la luce in queste particolari regioni dello spettro della luce visibile a causa della qualità della luce disponibile nello spettro della luce diurna. Negli habitat terrestri, l'assorbimento della luce da parte delle clorofille ha un picco nelle regioni blu e rosse dello spettro. Quando la luce filtra attraverso la chioma e le lunghezze d'onda blu e rossa vengono assorbite, lo spettro si sposta verso l'estremo rosso, spostando la comunità vegetale verso quelle piante più adatte a rispondere alla luce rossa lontana. I recettori della luce blu consentono alle piante di misurare la direzione e l'abbondanza della luce solare, che è ricca di emissioni blu-verdi. L'acqua assorbe la luce rossa, il che rende il rilevamento della luce blu essenziale per le alghe e le piante acquatiche.


Effetto dei trattamenti con auxina, data di raccolta delle talee e caratteristiche iniziali su Peonia Propagazione di taglio "Yang Fei Chu Yu"

Peonia "Yang Fei Chu Yu" è una delle cultivar più popolari e commercialmente preziose di peonia erbacea. Lo studio è stato condotto per esplorare le tecniche di propagazione per talea per l'industria vivaistica. I risultati hanno mostrato che le talee pretrattate con 2000 mg L -1 di acido indolo-3-butirrico (IBA) nel metodo a immersione rapida hanno ottenuto i migliori tratti di radicazione (la percentuale di radicazione è 86,7%, il numero di radici è 23,1 e la lunghezza della radice per talea radicata è 6,4 centimetri). Pertanto si raccomanda il pretrattamento con 2000 mg L-1 di IBA.

Per stabilire la data ottimale di raccolta delle talee e interpretare meglio la relazione tra la capacità di radicazione e le caratteristiche fisiologiche iniziali del materiale di taglio, sono stati progettati tre periodi di raccolta dopo la fioritura e sono stati esaminati i fattori endogeni delle talee (riserve di nutrienti e ormoni). I risultati hanno mostrato le talee raccolte al 70° giorno dopo che la fioritura si è radicata meglio, e poi le talee raccolte al 40° giorno, mentre quelle prelevate al 10° giorno peggiori. Tra le tre date di raccolta, il livello di carboidrati solubili non presentava differenze statisticamente significative, ma la sua concentrazione crescente era positivamente correlata al potenziale di radicazione delle talee. Il livello di azoto è diminuito con il ritardo della raccolta delle talee e la differenza è stata significativa. Questa tendenza implicava la relazione negativa tra il livello di azoto e il potenziale di radicazione delle talee. Tra i quattro ormoni vegetali endogeni determinati, sia l'acido gibberellico (GA3) e il contenuto di acido abscissico (ABA) non hanno mostrato differenze stagionali significative, mentre il contenuto di acido indolo-3-acetico (IAA) e zeatina riboside (ZR) variava significativamente con la data di raccolta. Il contenuto di IAA è stato il più alto al decimo giorno dopo la fioritura e successivamente è diminuito significativamente con il ritardo della data di raccolta delle talee, mentre il contenuto di ZR ha mostrato la tendenza contraria.


Un fenotipo pleiotropico è associato ad un alterato equilibrio ormonale endogeno nel mutante stentato di sviluppo (dsm1)

Un mutante stentato nello sviluppo (dsm1) di Arabidopsis, isolato da uno schermo mutante EMS, aveva un fenotipo pleiotropico, tra cui germinazione repressa, crescita ritardata, fioritura ritardata e fertilità ridotta. Inoltre, dsm1 aveva una durata di vita di circa 160 giorni, che era più del doppio della durata della vita del tipo selvatico (Col-0). I caratteri morfologici e anatomici fini, come il meristema apicale del germoglio, il meristema apicale della radice, la forma del seme e la superficie del seme, erano ovviamente alterati in dsm1. Abbiamo scoperto che sia i livelli di acido abscissico che di zeatina riboside erano significativamente maggiori in dsm1 rispetto a Col-0 in tutte le fasi dello sviluppo, mentre i livelli di acido indolo-3-acetico e gibberelline variavano in base all'età. Le espressioni di alcuni geni correlati all'acido abscissico erano più alte in dsm1 rispetto a Col-0. Questi dati indicano che DSM1 può svolgere un ruolo generale nella crescita e nello sviluppo delle piante.

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Crescita delle piante

Ciao, Internet! È passato molto tempo, vero? Di sicuro mi sembra così. Ho ottenuto la mia prima chimica fisica e la mia ultima biochimica ([singhiozzi]) sotto la mia cintura dall'ultima volta che ci siamo incontrati, e sono tornato con una vendetta per prendere l'ultimo dei miei corsi di laurea. O, sai, essere abbattuto dai miei corsi, scalciando e urlando.

(Non sto scherzando. Con il modo in cui sta andando Physical Chem II, sembra davvero che sta per essere soprattutto urlando. E piangendo. Molte di piangere.)

Mi sto prendendo una pausa dal sentirmi disperatamente, irrimediabilmente perso per studiare qualcosa che mi fa sentire speranzoso: biologia vegetale! (Sì, hai letto bene. Sto prendendo biologia vegetale, con grande esasperazione del mio compagno di stanza, perché non ho intenzione di diventare un medico, e le piante sono pazzesche, ok?)

Bene! Ora che tutte le formalità sono state sbrigate, mettiamoci al tappeto (hah) con un piccolo post sulla crescita delle piante.

Non suona incredibile?

Le piante sono, in tutta onestà, davvero, davvero strane. Dico spesso scherzosamente a Zaffiro, quando mi accusa di tradimento per aver frequentato questo corso, che le piante sono come alieni tra noi, e ho tutte le intenzioni di essere dalla parte giusta della prossima rivolta aliena. Rimarrò fedele a questa affermazione qui. Le piante sono eccezionale, e accolgo a braccia aperte i nostri padroni degli alberi.

Una delle cose che sembra affascinare l'immaginazione umana quando si tratta di piante è il modo in cui crescono semplicemente nel modo in cui lo fanno. Tieni questo piccolo, avvizzito, potenzialmente vecchio, forse scongelato seme nella terra e presto ne uscirà una piccola pianta verde. Lo stelo crescerà sempre, le radici cresceranno sempre verso il basso e, a condizione che il punto prescelto abbia abbastanza acqua, luce e azoto, la pianta nel suo insieme sarà perfettamente felice lì per il resto della sua vita.

“Quindi,” chiedi, “come fa una pianta?”

“Voglio dire,” continui, “Lo so già, ma presumo che tu abbia altro da dire sull'argomento, e sono già qui, quindi potrei anche ascoltare.”

(Mi scuso se scrivo molto in seconda persona: ho ascoltato a lungo Welcome to Night Vale.)

Bene, se parli di crescita in un organismo, la prima cosa che devi fare è parlare di crescita su scala più piccola, la scala cellulare. Affinché qualcosa possa crescere, le unità fondamentali da cui è composto (cellule, nel caso in cui ti sia sfuggito il promemoria) devono replicarsi. Avrai già familiarità con il termine per divisione cellulare: sì, stiamo parlando di mitosi!

Come probabilmente già saprai, l'essenza generale della mitosi è che una cellula duplica il suo genoma, distribuisce quell'informazione in due nuovi nuclei e poi si divide (un processo tecnicamente separato chiamato “citocinesi”). Anche le cellule vegetali subiscono la mitosi in questo modo, ma anche le cellule vegetali sono speciali.

Vedete, le cellule vegetali hanno alcuni organelli che le cellule animali non hanno, il più importante dei quali (oltre ai cloroplasti) è il vacuolo centrale. Questo è un organello che modula la pressione interna delle cellule vegetali, ed è anche il sito di scarico degli enzimi e di tutto ciò che la cellula ritiene pericoloso. (Ti piacciono le cipolle, vero? Perché sei strano? Il composto che ti fa piangere quando tagli le cipolle è syn-propanetico-S-ossido, ed è costituito da enzimi che vengono rilasciati quando si rompono i vacuoli centrali delle cellule di cipolla. Ti sta bene. ahah.)

Il vacuolo centrale è ottimo, ma non quando sei un umile nucleo che tende alla divisione cellulare. È qui che entra in gioco il fragmosoma. Fili di citoplasma (chiamati giustamente “fili citoplasmatici”) tagliano il vacuolo in pezzi più piccoli e i filamenti di actina trascinano il nucleo al centro della cellula. Questo si trasforma in un foglio di citoplasma che segna il piano di divisione cellulare. Durante la citochinesi, il fragmosoma si trasforma in un fragmoplasto, che funge da impalcatura per l'assemblaggio della piastra cellulare. La piastra cellulare, la nostra struttura finale specifica per la pianta, è il luogo in cui si forma la parete cellulare rigida della cellula vegetale.

È anche degno di nota, già che ci siamo, che le cellule vegetali sono in grado di formare pareti cellulari secondarie, il che essenzialmente comporta l'aggiunta di spessore al inside delle loro pareti cellulari primarie in tre strati. Questi diventano così spessi che, di solito, la cellula si intrappola e muore. (Non preoccuparti, questo è piuttosto il punto.)

Ok, quindi, ora che abbiamo parlato di crescita cellulare, possiamo parlare di crescita di piante mature, giusto? Sbagliato, carissimo lettore. Esiste un collegamento molto importante tra la divisione cellulare e una pianta matura. Come lo chiamiamo?

Sì. Parleremo di embriologia vegetale.

(“Embriologia?” Sì. Cosa pensavi ci fosse in quel seme?)

Shh, calmati, non è così difficile come sembra. So che tutti odiano la riproduzione delle piante, ma va bene così! Inizieremo con uno zigote, quindi non dobbiamo fare i conti con la doppia fecondazione. Sei rilassato ora…?

Buono ok. Quindi, se vuoi fare una pianta adulta, devi iniziare da una pianta piccola. Se vuoi una piantina, devi iniziare con uno zigote. Questo non è così insolito: anche gli animali, inclusi gli umani, fanno questo casino. Ciò che è diverso è la fase in cui polarità (una differenza nelle estremità dell'embrione). Negli esseri umani, puoi dividere le cellule di un embrione fino allo stadio di blastula, e sei a posto. (È così che si ottengono gemelli identici.) Nelle piante, non siamo così fortunati: le diverse estremità dell'embrione sono diverse all'interno minuti di fecondazione.

La prima volta che la cellula si divide, produce due cellule figlie non equivalenti: una cellula terminale e una cellula basale. La cellula basale si sviluppa nel sospensore, che ancora l'embrione e gli fornisce nutrienti dall'endosperma. (Questo è non una radice embrionale. Tuttavia, la parte superiore di essa, chiamata "ipofisi “,” diventa parte del cappuccio della radice.) La cellula terminale si sviluppa nell'embrione.

Man mano che l'embrione si sviluppa, passa attraverso diverse fasi "denominate in modo adorabile" 8221. Un embrione globulare ha già strati di cellule con destini diversi. Un embrione allo stadio cardiaco (e sì, è a forma di cuore) ha una simmetria bilaterale. Un embrione allo stadio di siluro ha cotelydons (due, se è un dictot) e tutti i meristemi giusti in tutti i posti giusti.

Va bene! Ora che abbiamo fatto una deviazione per parlare di embriogenesi, possiamo parlare di crescita delle piante. Non farti troppo clamore, però: non è così strano come potrebbe sembrare.

Fondamentalmente, ci sono due tipi di crescita nelle piante: primaria e secondaria. La crescita primaria è la crescita “up”: lunghezza degli steli e delle radici, ramificazione, produzione di foglie, fiori e frutti. La crescita secondaria è la crescita “out”: pensa agli alberi che si allargano di anno in anno. (Potresti aver sentito questo sotto forma di una battuta di un insegnante di biologia, come in, “Non subisco più una crescita primaria, ma sicuramente subisco una crescita secondaria!”)

I punti caldi per la crescita delle piante sono i meristemi e sono disponibili in due varietà (a meno che tu non sia erba). I meristemi apicali contribuiscono alla crescita primaria, formando protoderma (tessuto pre-dermico), meristemi macinati (tessuto pre-macinato) e procambium (tessuto pre-primario-vascolare). I meristemi laterali, invece, contribuiscono alla crescita secondaria, sotto forma di meristemi vascolari (tessuto pre-secondario-vascolare) e cambio di sughero (pre-periderm).

(Se sei un'erba, hai meristemi intercalari, che si trovano negli internodi delle erbe.)

Ogni pianta ha due meristemi apicali: un meristema apicale del germoglio e un meristema apicale della radice. Il meristema apicale del germoglio è una parte minuscola e sensibile della pianta, e al suo centro c'è una zona centrale, che è essenzialmente un pool di cellule indefinitamente indifferenziate in fase di divisione. Alcune delle cellule prodotte qui vengono spinte fuori nella zona periferica per diventare organi laterali, o nel meristema della costola, per formare lo stelo. Più in basso, si sviluppa anche il tessuto vascolare.

Lo stesso vale per le radici (divisione sulla punta, allungamento più in basso e, infine, differenziazione cellulare), ma anche il meristema della radice riceve un po' di tecnologia in più. Vedete, mentre il meristema apicale del germoglio è in cima alla pianta, protetto dal mondo dalle foglie e vive una vita comoda, il meristema della radice (la parte più sensibile, intendiamoci) è letteralmente guidandosi a capofitto nello sporco. Per evitare che il meristema della radice si spezzi in mille pezzi, la pianta lo dota di un cappuccio radicale, che lo protegge e lo aiuta a spingere attraverso lo sporco.

Va tutto bene e dandy, ma per quanto riguarda la crescita secondaria? E i meristemi laterali? (“HO BISOGNO DI RISPOSTE,” potresti ringhiare.)

Ebbene, l'esempio più importante di crescita secondaria è nella formazione di xilema e floema secondari. Potresti pensare di non avere familiarità con queste cose (perché non ho ancora scritto il post sui fazzoletti!), ma in realtà non lo sei. Cosa succede quando aggiungi spessore, diciamo, a uno dei nostri padroni degli alberi? Sì. Ottieni legno.

Lo xilema secondario si accumula all'interno di una pianta, formando un anello ogni anno in cui la pianta cresce. (Xylem è più morto del pane, ed è fondamentalmente una rete di tubi che convogliano l'acqua dalle radici.) Questo è ciò che forma il legno, con i suoi anelli che possono essere usati per determinare una tonnellata sulla vita di un albero. Il floema, nel frattempo, si accumula all'esterno e solo il più recente è utile. (È ancora vivo e trasporta zucchero e acqua su e giù. Dove pensi che prendiamo la linfa?)

Balena, questo è tutto per la crescita delle piante! Non è così difficile, vero? (“No, giugno! È davvero facile, e sono anche felice che tu sia vivo!” Aww, grazie, lettore.) Ora possiamo passare a cose più specifiche, cose come, sai. Fogliame.

Vuoi fangirl con me, dal momento che il mio compagno di stanza chiaramente non lo fa? Colpiscimi, fam.


ETILENE

Hai mai notato che se metti una banana marrone molto matura proprio accanto a un casco di banane verdi, le banane acerbe matureranno e diventeranno gialle molto più velocemente? Come succede? Bene, la banana marrone comunica con le banane verdi usando un ormone chiamato etilene. L'etilene è un ormone vegetale che influenza la maturazione e la decomposizione delle piante. È un ormone vegetale particolarmente interessante perché esiste come gas. Nessun altro ormone vegetale è gassoso! L'etilene può essere prodotto in quasi tutte le parti di una pianta e può diffondersi attraverso i tessuti della pianta, all'esterno della pianta, e viaggiare attraverso l'aria per influenzare una pianta completamente diversa. Quant'è fico!

Ecco come è stato scoperto. I coltivatori di pomodori hanno notato qualcosa di strano che accadeva con i loro raccolti. In passato molti agricoltori usavano riscaldatori a cherosene nelle loro serre per riscaldare l'aria in modo che potessero coltivare pomodori durante l'inverno.Con l'avvento dell'elettricità, alcuni agricoltori sono passati a nuove stufe elettriche, ma presto hanno scoperto che i loro pomodori non erano pronti per essere raccolti nello stesso momento in cui lo erano quando le serre venivano riscaldate con stufe a cherosene. La combustione del cherosene nei riscaldatori ha prodotto una molecola simile all'etilene che ha sincronizzato la maturazione dei pomodori!

La formazione dell'etilene richiede ossigeno e l'industria agricola ha utilizzato questo bocconcino di informazioni a proprio vantaggio. Se controlli la pressione parziale di ossigeno e anidride carbonica in un camion che trasporta prodotti (in particolare basso O2 alto CO2) puoi impedire la sintesi dell'etilene e quindi rallentare il processo di maturazione. Questo è utile quando frutta e verdura vengono coltivate in una regione del mondo e poi spedite a molte miglia di distanza per essere vendute. I coltivatori non vogliono che i loro prodotti vadano a male prima ancora che tu abbia la possibilità di acquistarli!


Il codice genetico

Buona sera a tutti! Spero che tu abbia trascorso un mese decente dall'ultima volta che ho effettuato il check-in. So di aver promesso diversi post su vari aspetti specifici della trascrizione, ma ad essere sinceri, hanno finito per sembrare sconnessi e poco interessanti. (Ero davvero stanco morto quando li ho scritti, quindi…) Forse tornerò indietro e li modificherò, ma nel frattempo ho qualcosa di più interessante da offrirti: la traduzione! Non sembra divertente?

Le cellule si impegnano molto per produrre trascrizioni di RNA. Questo è evidente, se non altro dal nostro studio passato il processo è lungo, complicato e molto strettamente controllato a più livelli di quanto noi, come studenti, vogliamo davvero pensare. La ragione di ciò è una che conosciamo da quando eravamo al liceo: le cellule prendono queste trascrizioni di mRNA e le trasformano in proteine. (Questo è, sai, ciò che rende il DNA un cosiddetto “progetto.”)

È fantastico e tutto, ma come si arriva dal punto A al punto B? In qualche modo, dobbiamo prendere una sequenza apparentemente casuale di nucleotidi e trasformarla in una sequenza molto specifica di amminoacidi. Ovviamente, ci deve essere una sorta di intermediario, qualcosa che colmi il divario. Ma cosa potrebbe essere?

Entra nel tRNA! In passato, abbiamo parlato del tRNA e di come le amminoacil-tRNA sintetasi amano legare loro gli amminoacidi (un processo chiamato “carica”). C'è un pezzo fondamentale del puzzle: stiamo collegando un amminoacido a qualcosa fatto di acido nucleico. Fin qui tutto bene.

Il prossimo passo logico è supporre che, se gli amminoacidi attaccati a ciascun tRNA sono specifici per quel tRNA, ci deve essere un modo in cui il meccanismo di costruzione delle proteine ​​delle nostre cellule (ribosomi) possa legare quel tRNA a un po' di informazione. Ciò si realizza in modo molto semplice ed elegante, attraverso l'utilizzo di un codice genetico di triplette.

Nell'mRNA, ogni sequenza di tre basi (una “tripletta”) costituisce un'informazione che codifica per un amminoacido. Questo bit di informazione è chiamato a codone. I codoni corrispondono a sequenze complementari, chiamate anticodoni, sulle molecole di tRNA attaccate ai loro specifici amminoacidi.

I codoni sono disposti su una molecola di mRNA in modo non sovrapposto e il loro codice non è punteggiato. La sequenza viene letta dalla direzione 5′ a 3′, una tripletta dopo l'altra, secondo il frame di lettura della molecola. Pertanto, se si sposta il frame di lettura del macchinario di una base in avanti o indietro, si finisce per incasinare completamente il codice.

Ogni codone ha un significato e tutti tranne tre (i tre codoni “nonsense,” o “stop”) codificano per un amminoacido. La maggior parte degli amminoacidi (eccetto Met e Trp) sono codificati da più codoni, ma più amminoacidi sono non codificato dallo stesso codone. (Questo è chiamato degenerazione.) Per questo motivo, le modifiche alle basi nel codice genetico non alterano sempre la proteina, finché il codone alterato è ancora uno dei codoni che corrisponde all'aminoacido specificato dalla sequenza originale, non c'è danno la proteina stessa.

Inoltre, gli amminoacidi con proprietà simili sono codificati da codoni simili. In altre parole, anche Se riesci a trasformare un codone per A in un codone per B, è probabile che B farà circa la stessa cosa nella proteina come avrebbe fatto A. Questa è un'altra protezione contro le mutazioni dannose.

Quindi, probabilmente so a cosa stai pensando in questo momento. “Aspetta solo un dannato minuto. Hai appena detto che ogni codone specifica un anticodone attraverso l'appaiamento di basi complementari. Come il diamine possono più codoni codificare per lo stesso amminoacido, allora? fa ciascuno? specifica forma di un codone di un amminoacido si ottiene solo il specifica anticodon a cui è complementare? Se è così, è stupido. Qual è il punto in questo, oltre a rendere le cose più complicate?

Ti fermerò proprio qui, perché la risposta è più semplice di quanto pensi. La verità è che un codone può, infatti, codificare per più anticodoni! Questo è abbastanza parsimonioso, se ci pensi, ma probabilmente ti fa anche sentire nervoso. Dopotutto, non abbiamo semplicemente fatto un grande sforzo per mantenere questo codice il più incontaminato e inalterato possibile? Ha ancora importanza? [spunto crisi esistenziale]

Beh, importa, perché anche l'abbinamento non proprio corretto segue regole specifiche. Più specificamente, un codone può codificare solo per anticodoni che hanno una base diversa nella loro terza posizione (per inciso, è qui che differiscono tutti i codoni sinonimi). Questa posizione, la posizione di “meh, qualunque cosa,” è chiamata “posizione di oscillazione.” Se hai una U in questa posizione, il macchinario per la produzione di proteine ​​può spremere una A o una G lì dentro. Se hai G, puoi ottenere C o U. Se hai I, il cielo ti aiuti: U, C e A sono giochi gratuiti.

Detto questo, alcuni organismi favoriscono determinati codoni per un amminoacido rispetto ad altri. Questo “codon bias” spiega le diverse composizioni di base dei diversi genomi. Ad esempio, mentre E. coli e gli umani hanno entrambi bisogno di codificare per la prolina, E. coli’s il codone preferito per questo è CCG, mentre il nostro è CCC.

Va bene, quindi abbiamo praticamente ricostruito il modo in cui le nostre cellule mettono insieme le nostre proteine, ma ci manca ancora qualcosa di vitale. Come diamine succede davvero? Bene, caro lettore, questo è l'argomento di un altro post sul blog: vieni con me ed entreremo nel mistico e magico mondo della traduzione.

Domande? Commenti? Vuoi inveire e delirare su quanto sia meravigliosa la biologia? Ti sento!


Elementi essenziali

  • alterazione e degradazione delle rocce=> minerali essenziali => radice=> xilema tessuto=> pianta
  • Pertanto, la maggior parte dei minerali essenziali deriva dai minerali della roccia. Pertanto, la nutrizione delle piante è chiamata “nutrizione minerale”.
  • Oltre 60 elementi trovati in diverse piante, tra cui oro, selenio e persino stronzio radioattivo (se la pianta cresce nel sito nucleare)
  • Quindi, la domanda è: come possiamo sapere se un dato elemento è essenziale per la pianta o no?

Ebbene, gli elementi essenziali hanno 3 caratteristiche:

  • Se sono assenti, la pianta non completerà il suo ciclo di vita.
  • Non sono sostituibili da altri elementi.
  • Sono direttamente coinvolti nel metabolismo vegetale.

Totale 17 elementi essenziali ulteriormente suddivisi in due gruppi:

  • Dal suolo: azoto, fosforo (ATP), zolfo, potassio (apertura-chiusura degli stomi), calcio e magnesio (Clorofilla)
  • Dall'aria: carbonio, idrogeno, ossigeno

Clorosi vs necrosi

clorosi Necrosi
Le foglie ingialliscono a causa della perdita di clorofilla. Morte del tessuto fogliare
carenza di elementi N, K, Mg, S, Fe, Mn, Zn e Mo carenza di Ca, Mg, Cu, K.

Azoto

  • Le piante hanno bisogno di questo elemento nella maggior quantità, a causa di
    • Il suo ruolo nei tessuti meristematici e nelle cellule metabolicamente attive.
    • L'azoto è uno dei principali costituenti di proteine, acidi nucleici, vitamine e ormoni.

    Introduzione

    Le auxine sono un gruppo di composti chimici strutturalmente correlati che controllano una moltitudine di processi di crescita e sviluppo nelle piante. L'auxina naturale più comune è l'acido indolo-3-acetico (IAA), ma analoghi sintetici come l'acido 2,4-diclorofenossi acetico (2,4-D) hanno attività biologiche ampiamente sovrapponibili (Woodward e Bartel, 2005). Mentre è stato dimostrato che le auxine innescano eventi cellulari rapidi come l'iperpolarizzazione della membrana (Bates e Goldsmith, 1983 Etherton, 1970), l'afflusso di calcio (Monshausen et al., 2011 Schenck et al., 2010) e i cambiamenti nell'endocitosi (Paciorek et al. ., 2005 Robert et al., 2010), la sua attività nel controllo della crescita e dello sviluppo sembra essere principalmente mediata da cambiamenti nell'espressione genica attraverso una via nucleare dell'auxina (NAP). La perturbazione di questo percorso di regolazione del gene interferisce con la maggior parte, se non tutte, le risposte di sviluppo (Weijers e Wagner, 2016). Infatti, nel muschio Physcomitrella patene, è stato dimostrato che un mutante knock-out completo di questo percorso non mostra alcuna risposta trascrizionale all'auxina (Lavy et al., 2016). Il NAP comprende tre famiglie di proteine ​​dedicate (Figura 1A,B). Varie auxine, tra cui IAA e 2,4-D, sono percepite da un complesso di co-recettori costituito da INIBITORE DI TRASPORTO RISPOSTA 1/AUXIN SIGNALING F-BOX (TIR1/AFB) e AUXIN/INDOLE-3-ACIDO ACETICO (Aux/IAA ) proteine ​​(Dharmasiri et al., 2005 Kepinski e Leyser, 2005 Tan et al., 2007). La successiva ubiquitinazione delle proteine ​​Aux/IAA provoca la loro degradazione nel proteasoma 26S (Gray et al., 2001). Quando non sono degradate, le proteine ​​Aux/IAA si legano e inibiscono i fattori di trascrizione che legano il DNA, gli AUXIN RESPONSE FACTORS (ARF) (Kim et al., 1997). Pertanto, l'auxina de-reprime gli ARF, permettendo loro di attivare o reprimere i loro geni bersaglio diretti (Ulmasov et al., 1999).

    Proteine ​​nel meccanismo della via nucleare dell'auxina e origine dei domini.

    (A, B) Schema del PAN negli impianti terrestri. In assenza di auxina, Aux/IAA inibiscono l'ARF tramite i loro domini PB1 e reclutando il co-repressore TPL. L'auxina stabilizza l'interazione tra Aux/IAA e TIR1/AFB, seguita dalla degradazione di Aux/IAA mediata dal proteasoma. (C) Struttura del dominio dei componenti del NAP nelle piante terrestri e presenza di ciascun dominio nelle alghe, come recuperato nei trascrittomi. I (sotto)domini sono indicati dai colori, che corrispondono a quelli in (B). ^: basale a tutti i fattori di trascrizione di tipo B3 nelle piante terrestri, *: difficile da assegnare alla famiglia ARF o Aux/IAA #: formando clade basale sia a TIR1/AFB che a COI1 nelle piante terrestri.

    Una questione centrale nella biologia vegetale è come questo semplice sistema trascrizionale con solo tre componenti dedicati possa generare una moltitudine di risposte auxine locali per supportare varie funzioni di sviluppo. Nelle piante da fiore come Arabidopsis thaliana, è probabile che la dimensione delle famiglie di geni TIR1/AFB (sei membri), Aux/IAA (29 membri) e ARF (23 membri) consenta l'assemblaggio combinatorio di percorsi di risposta auxina distinti e locali. Dato che la diversità nelle risposte all'auxina deriva dalla diversificazione nelle sue proteine ​​di risposta, non è ancora chiaro come la complessità del NAP si sia evoluta da stati ancestrali più semplici. Inoltre, sebbene intuitiva, una domanda chiave è se l'aumento della complessità del NAP abbia effettivamente consentito risposte auxine più complesse e diversificate durante l'evoluzione delle piante. Una terza questione importante è dove, quando e da quali precursori ha avuto origine il PAN.

    Gli organismi fotosintetici eucarioti si divisero in tre gruppi, Glaucophyta, Rhodophyta (alghe rosse) e Viridiplantae più di 1,5 miliardi di anni fa (Yoon et al., 2004). Le viridiplantae sono ulteriormente classificate in alghe clorofite e streptofite, che includono alghe carofite e piante terrestri. Le briofite rappresentano le prime piante terrestri divergenti e sono costituite da tre gruppi: hornworts, liverworts e muschi. Dopo la separazione dalle briofite, le piante vascolari ancestrali hanno cambiato il loro ciclo di vita da dominante aploide a dominante diploide e hanno stabilito un sistema vascolare e un'architettura delle radici, formando il gruppo di licofite ed eufillofite (felci, gimnosperme e angiosperme).

    La presenza di un NAP funzionale con ridotta ridondanza genetica è stata segnalata in briofite modello (Flores-Sandoval et al., 2015 Kato et al., 2015 Prigge et al., 2010 Rensing et al., 2008), mentre la presenza di l'auxina è riportata anche in un'ampia gamma di specie algali (Žižková et al., 2017). Pertanto, una previsione è che il sistema di risposta all'auxina possa precedere le piante terrestri e che la complessità si sia evoluta dopo la divergenza delle piante vascolari ancestrali dalle briofite. Una sfida chiave è identificare l'origine del sistema NAP, nonché ricostruire i passaggi nell'evoluzione della sua complessità. Tuttavia, attualmente sono disponibili solo pochi dati sul genoma di piante terrestri non fiorite (Rensing, 2017), il che rende tali inferenze estremamente difficili. Inoltre, gli studi che utilizzano solo specie modello selezionate comportano il rischio di generalizzare le osservazioni da genomi non rappresentativi, a causa della duplicazione, perdita e diversificazione di geni specifici della specie. Pertanto, è necessario analizzare più specie per comprendere le tendenze evolutive.

    Qui, descriviamo un'analisi filogenomica profonda dei componenti NAP utilizzando un ampio set di dati di trascrittoma con più di 1000 specie di piante tra cui molte alghe. Questo ampio set di dati ci ha permesso di ricostruire gli stati ancestrali delle famiglie di geni di risposta all'auxina nei nodi chiave dell'evoluzione delle piante. Deduciamo origini plausibili e modelli evolutivi per ogni famiglia di geni di risposta all'auxina e prevediamo le proprietà di risposta dell'auxina ai nodi evolutivi. Utilizzando RNA-seq comparativo di sei specie, abbiamo testato ed esteso queste previsioni. Infine, abbiamo utilizzato una strategia genetica in una briofita per dimostrare sorprendenti non contributi di un'antica classe ARF, nonché il contributo di componenti NAP non canonici profondamente conservati alla segnalazione dell'auxina. Il nostro lavoro fornisce una visione approfondita delle prime fasi dell'origine, dell'evoluzione e dei principi di progettazione del sistema multifunzionale di risposta all'auxina.


    REGOLAZIONE DIURNA DELLA LOCALIZZAZIONE E DELL'ABBONDANZA DELLE PROTEINE

    È probabile che la traslocazione dipendente dalla luce dei componenti di segnalazione tra il citosol e il nucleo svolga un ruolo importante nella regolazione diurna dell'allungamento dell'ipocotile. Come discusso sopra, il fitocromo è regolato in questo modo, essendo citoplasmatico alla luce e nucleare al buio ( Kircher et al. 2002). Al contrario, la luce induce la traslocazione di COP1 dal nucleo al citosol, consentendo l'accumulo di HY5 e HFR1 e la trasduzione del segnale luminoso ai componenti a valle ( Osterlund et al. 2000 Duek et al. gennaio 2004 et al. 2005 Yang et al. 2005). Pertanto, il ciclo diurno di localizzazione della COP1 potrebbe essere un aspetto critico della trasduzione del segnale luminoso (Stacey, Hicks & von Arnim 1999, Stacey et al. 2000 Subramaniano et al. 2004). La proteina PIF3 è anche regolata dalla luce. Nelle piantine eziolate, PIF3 è localizzato nelle macchioline nucleari, ma dopo l'illuminazione, PIF3 viene degradato rapidamente, suggerendo che PIF3 funzioni alle transizioni buio/luce ( Bauer et al. 2004). Infatti, durante le condizioni diurne, il livello della proteina PIF3 è elevato immediatamente prima dell'alba, diminuisce rapidamente con l'irradiazione della luce, rimane basso durante il giorno e aumenta gradualmente durante il buio ( Monte et al. 2004). Resta da vedere se il sistema circadiano regoli la localizzazione subcellulare di uno qualsiasi di questi componenti.


    Siamo grati al Consiglio Nazionale della Scienza e della Tecnologia del Messico (CONACYT) per aver sostenuto i nostri studi attraverso il Grant 166621.

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    Parole chiave: suoli acidi, alluminio, tossicità dell'alluminio, effetto benefico dell'alluminio, meccanismi di tolleranza, metallo, stimolazione della crescita delle piante

    Citazione: Bojórquez-Quintal E, Escalante-Maga༚ C, Echevarr໚-Machado I e Martínez-Estévez M (2017) Alluminio, amico o nemico delle piante superiori in suoli acidi. Davanti. Pianta Sci. 8:1767. doi: 10.3389/fpls.2017.01767

    Ricevuto: 30 aprile 2017 Accettato: 27 settembre 2017
    Pubblicato: 12 ottobre 2017.

    Rudra Deo Tripathi, Istituto Nazionale di Ricerca Botanica (CSIR), India

    Frantisek Baluska, Università di Bonn, Germania
    Fernando Carlos Gómez-Merino, Colegio de Postgraduados, Messico

    Copyright © 2017 Bojórquez-Quintal, Escalante-Maga༚, Echevarr໚-Machado e Martínez-Estévez. Questo è un articolo ad accesso libero distribuito secondo i termini della Creative Commons Attribution License (CC BY). L'uso, la distribuzione o la riproduzione in altri forum sono consentiti, a condizione che l'autore o gli autori originali o il licenziante siano citati e che la pubblicazione originale in questa rivista sia citata, in conformità con la pratica accademica accettata. Non è consentito alcun uso, distribuzione o riproduzione che non sia conforme a questi termini.