знание

Къде може да се приложи GABA

Jun 15, 2022 Остави съобщение

GABAпомага на растенията да се защитават от външни естествени врагове. Когато насекомите се хранят, разкъсването на клетките и нараняването на тъканите се причиняват от нараняване на растенията. Това механично рязане ще стимулира увеличаването на Ca2 plus в растенията. Растенията отделят GABA при стимулиране на Са2 плюс като мярка за противопоставяне на храненето с насекоми. В този процес няма жасмонатен сигнал, участващ в натрупването на GABA. В насекомите има йонни GABA рецептори. Субединицата на GABA затворен хлориден канал RDL (устойчив на дилдрин) на Drosophila е цел на много инсектициди. Индукцията на GABA намалява единичния ток на GABA рецептора. По-конкретно, GABA действа чрез GABA рецепторни затворени хлоридни канали при безгръбначни. Подобно на повечето пестициди, чрез GABA рецепторни хлоридни канали, Cl надолу по веригата, задвижван от електрохимични градиенти, което води до хиперполяризация на плазмената мембрана и инхибира храненето на насекоми. При тютюневи растения, свръхекспресиращи GABA, когато са инокулирани със северни нематоди, е установено, че репродуктивната способност на възрастните женски нематоди намалява като цяло. По този начин растенията могат да постигнат ефекта на защита срещу естествени врагове. В процеса на хранене на Ligustrum lucidum от тревопасни женски д ларви се установява, че Ligustrum lucidum ще намали лизиновата си активност и ще направи протеина питателен, докато женските ларви ще отделят глицин – аланин, амин и други молекули инхибират намаляването на растителния лизин. Комуникационният процес между растенията и тревопасните животни също доказва функцията на GABA като сигнална молекула.

 

Роля в процеса на антиоксидантно и окислително действие: GABA шънтът, като междинен продукт на разклонения път на цикъла на трикарбоксилната киселина, е тясно свързан с енергийния цикъл. В същото време GABA играе роля като регулатор на окислителните метаболити. Когато Arabidopsis SSADH мутантът е бил изложен на висока температура, е установено, че неговият реактивен кислороден междинен продукт (ROI) се натрупва, което води до смърт на растението. доказа, че има връзка между ROI и GABA. По същия начин, мутантите на SSADH и GABA-T гените имат голямо количество ROI при висока температура -Фенилнитрон (PBN) може да натрупа голямо количество GABA и да подобри степента на оцеляване на дрождите. Следователно се счита, че GABA шунтовият път играе роля в инхибирането на ROI при висока температура. В процеса на GABA шунт, SSA може да се трансформира в GHB чрез GlyR / ssar, а GHB е тясно свързан с ROI. Има голямо натрупване на GHB и ROI в SSADH делеционния мутант и гуабатрин може да инхибира натрупването на GHB и ROI и да инхибира смъртта от пероксидация. Процесът на маневриране с GABA може да намали натрупването на ROI и да предпази организмите от окислително увреждане и разпадане на пероксид, причинено от висока температура.

 

Има два пътя на GABA синтез и трансформация в растенията: единият е, че декарбоксилазата на глутаминова киселина (GAD) катализира декарбоксилирането на глутаминова киселина за синтезиране на GABA, което се нарича GABA шънт; Другият е GABA, образуван от трансформацията на продуктите от разграждането на полиамина, което се нарича път на разграждане на полиамина.

1_

Той също така може да поддържа въглеродния и кислородния баланс: метаболитният баланс на въглерода и азота включва много физиологични процеси, включително енергиен метаболизъм, метаболизъм на аминокиселини и така нататък. Тъй като GABA синтезът и пътят на шънта включват азотен метаболизъм, GABA също е важна част от цикъла на трикарбоксилната киселина в енергийния цикъл. Пътят на GABA шунт се конкурира с дихателната верига за SSADH. Следователно GABA се счита за важна връзка на въглеродния и азотния метаболизъм от дълго време. Пътят на GABA на синтеза на глутамат в клона на цикъла на трикарбоксилната киселина е един от ключовите фактори за растенията да реагират бързо на външни стимули. Повечето NH3 plus се синтезират по пътя на глутамин синтетаза/глутамат синтетаза, който се счита за основния синтетичен път на аминокиселините. Повечето от свободните амино молекули са фиксирани от глутамин. Глутаматът се счита за основна форма на натрупване на азот в старите корени на растенията. Азотът се съхранява в аминокиселини като аргинин. В същото време аргининът може да се използва и за транспортиране за задоволяване на азотните нужди на организмите. По подобен начин аминокиселините също участват в енергийния метаболизъм чрез превръщане в предшественици или междинни продукти на цикъла на трикарбоксилната киселина. При изследването на спанака е установено, че пролинът представлява 8,1% ~ 36% от общите свободни аминокиселини, GABA представлява 12,8% ~ 22,2% , глутаматът представлява 5,6% ~ 21,5% . Глутаматът е предшественик на GABA и пролин. При ниска температура растенията ще отклонят азота на глутамата в метаболитния път на азота, регулиран от GABA и пролин. В допълнение, в Arabidopsis, култивиран под 50 mmol / L GABA, с изключение на NADP плюс зависима цитрат дехидрогеназа, глутамин синтетаза в корен и пъпка и фосфоенолпируват карбоксилаза в пъпка, почти всички ензимни активности, свързани с първичния азотен метаболизъм и абсорбцията на нитрати, са засегнати. В Arabidopsis, култивиран при условия на NaCl, беше установено, че натрупването на GABA води до увеличаване на общите аминокиселини в Arabidopsis. В листата на Arabidopsis, култивирани с различни азотни съединения (10 mmol / L NH4Cl, 5 mmol / L NH4NO3, 5 mmol / L глутамат и 5 mmol / L глутамин) като единствен източник на азот, тяхната GAD активност и ниво на протеин са различни, което показва, че GAD играе роля в азотния метаболизъм.

 

Повишаването на активността на GAD и GABA и допамин също са открити в бананите без стрес. При солев стрес активността на глутамат дехидрогеназата и експресията на GAD се увеличават мигновено и след това увеличават потока на GABA шунт и други свързани пътища за регулиране на въглеродния и азотния баланс. При стрес съотношението NADH: NAD плюс и ADP: ATP също може да повлияе на GABA-T, което води до натрупване на GABA. При стрес от сол, растенията използват повече пътя на баланса на C/N, за да облекчат стреса.

 

Освен това GABA има и ефект на зреене. GABA може да стимулира биосинтеза на етилен чрез стимулиране на транскрипционното изобилие на 1-аминоциклопропан-1- карбоксилова киселина (ACC) синтаза. Етиленът може да осигури кислород за растенията чрез насърчаване на растежа на допълнителни корени при преовлажняване. Високата концентрация на GABA може да инхибира растежа на растителни и бактериални мутанти на GABA аминотрансфераза (GABA-T, gabt), а високата концентрация може да инхибира възпроизвеждането на бактерии в растенията. Инхибирането на GABA-T в доматите ще доведе до натрупване на GABA и появата на джуджета в домата.

Изпрати запитване