Systemin adalah peptida pertahanan terkenal di dunia tumbuhan yang memainkan peran penting dalam respons tumbuhan terhadap luka, seperti serangan herbivora. Sebagai pemasok Systemin yang andal, saya sering ditanya tentang bagaimana peptida penting ini disintesis pada tanaman. Dalam postingan blog ini, saya akan mempelajari detail ilmiah sintesis Systemin, memberikan gambaran komprehensif bagi mereka yang tertarik dengan bidang menarik ini.
Penemuan dan Signifikansi Systemin
Systemin pertama kali ditemukan pada tanaman tomat (Solanum lycopersicum) pada tahun 1990an. Ini adalah peptida kecil yang terdiri dari 18 asam amino, dan penemuannya merupakan terobosan besar dalam memahami mekanisme pertahanan tanaman. Ketika tanaman terluka, Systemin dilepaskan dan bertindak sebagai sinyal sistemik, mengirimkan “alarm” ke seluruh tanaman. Hal ini menyebabkan aktivasi berbagai gen yang berhubungan dengan pertahanan, menghasilkan sintesis inhibitor protease. Inhibitor protease ini dapat mengganggu pencernaan herbivora, secara efektif menghalangi mereka dan melindungi tanaman.
Protein Prekursor Systemin
Systemin tidak disintesis secara langsung dalam bentuk aktifnya. Sebaliknya, ia berasal dari protein prekursor yang lebih besar yang disebut prosystemin. Prosystemin dikodekan oleh satu salinan gen dalam genom tanaman. Pada tanaman tomat, gen prosystemin mengandung kerangka pembacaan terbuka yang mengkode protein sekitar 200 asam amino. Urutan Systemin tertanam dalam protein prosystemin yang lebih besar ini.
Wilayah promotor gen prosystemin mengandung elemen akting cis spesifik yang dapat merespons berbagai rangsangan, seperti luka mekanis dan pemberian makan serangga. Ketika tanaman merasakan rangsangan ini, faktor transkripsi berikatan dengan elemen yang bertindak cis ini, yang mengarah pada aktivasi gen prosystemin dan produksi mRNA prosystemin. MRNA ini kemudian diterjemahkan menjadi protein prosystemin di retikulum endoplasma dan ribosom sel tumbuhan.
Pembelahan Prosystemin untuk Melepaskan Systemin
Langkah selanjutnya dalam sintesis Systemin adalah pembelahan prosystemin untuk melepaskan peptida Systemin yang aktif. Proses ini terjadi melalui aksi protease. Setelah prosystemin disintesis di dalam sel, ia diangkut ke ruang ekstraseluler. Di sini, protease spesifik mengenali dan membelah protein prosystemin di tempat yang tepat.
Identitas protease yang terlibat dalam pembelahan ini telah menjadi subjek penelitian ekstensif. Meskipun belum sepenuhnya dipahami, diyakini bahwa keluarga protease serin mungkin memainkan peran penting. Protease ini membelah protein prosystemin pada ikatan peptida spesifik, melepaskan peptida Systemin 18 - asam amino. Setelah dilepaskan, Systemin kemudian dapat berinteraksi dengan reseptornya pada membran plasma sel tetangga.
Modifikasi Pasca - translasi
Dalam beberapa kasus, Systemin mungkin mengalami modifikasi pasca - translasi. Meskipun peptida Systemin 18 - asam amino umumnya dianggap sebagai bentuk aktif, terdapat bukti bahwa modifikasi kecil dapat terjadi. Modifikasi ini dapat mempengaruhi stabilitas, aktivitas, atau afinitas pengikatan Systemin terhadap reseptornya.
Misalnya, fosforilasi atau asetilasi residu asam amino tertentu di Systemin berpotensi mengubah sifat biologisnya. Namun, diperlukan lebih banyak penelitian untuk memahami sepenuhnya sejauh mana dan pentingnya modifikasi pasca - translasi ini dalam konteks fungsi Systemin.
Peran Systemin dalam Jalur Persinyalan
Setelah Systemin dilepaskan dan berikatan dengan reseptornya di membran plasma, Systemin memulai jalur pensinyalan yang kompleks. Reseptor Systemin diidentifikasi sebagai kinase mirip reseptor berulang yang kaya leusin (LRR - RLK). Ketika Systemin berikatan dengan reseptor ini, ia mengaktifkan serangkaian peristiwa pensinyalan hilir, termasuk aktivasi protein kinase teraktivasi mitogen (MAPKs).
Aktivasi MAPK menyebabkan fosforilasi faktor transkripsi, yang kemudian mentranslokasi ke nukleus dan mengatur ekspresi gen yang berkaitan dengan pertahanan. Kaskade isyarat ini menghasilkan sintesis pelbagai protein yang berkaitan dengan pertahanan, seperti penghambat protease, oksidase polifenol, dan peroksidase. Protein-protein ini berkontribusi terhadap pertahanan tanaman secara keseluruhan terhadap herbivora dan patogen.
Peptida Serupa di Kerajaan Tumbuhan
Selain Systemin, ada peptida serupa lainnya di kerajaan tumbuhan yang berperan dalam sinyal pertahanan. Misalnya, Tyr - ACTH (4 - 9)Klik di sini untuk lebih jelasnyaadalah peptida yang telah terbukti memiliki aktivitas biologis tertentu pada tumbuhan. FisalaeminPelajari lebih lanjutadalah peptida lain yang telah dipelajari dalam konteks pensinyalan tanaman. Peptida ini mungkin memiliki beberapa fitur umum dengan Systemin dalam hal sintesis, pemrosesan, dan fungsi pensinyalannya.
Peptida terkait lainnya adalah Peptida 6×HisCari tahu lebih lanjut. Meskipun penggunaan utamanya sering kali dalam pemurnian protein di laboratorium, hal ini juga memberikan wawasan tentang sintesis dan penanganan peptida pada tanaman. Memahami persamaan dan perbedaan antara peptida ini dapat membantu kita memperoleh pemahaman yang lebih komprehensif tentang jalur sinyal yang dimediasi peptida tanaman.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Sintesis Sistemin
Beberapa faktor dapat mempengaruhi sintesis Systemin pada tanaman. Faktor lingkungan, seperti cahaya, suhu, dan kelembapan, dapat mempengaruhi ekspresi gen prosystemin. Misalnya, cahaya intensitas tinggi dapat meningkatkan ekspresi gen prosystemin, yang menyebabkan peningkatan sintesis Systemin.
Faktor biologis, seperti keberadaan patogen atau herbivora, juga berperan penting. Ketika suatu tanaman diserang oleh herbivora, kerusakan mekanis akibat mengunyah atau adanya elisitor yang berasal dari herbivora dapat memicu sintesis Systemin. Demikian pula, infeksi patogen juga dapat mengaktifkan jalur pertahanan yang dimediasi Systemin, meskipun mekanisme pastinya mungkin berbeda.
Penawaran Kami sebagai Pemasok Systemin
Sebagai pemasok Systemin yang berdedikasi, kami memahami pentingnya menyediakan Systemin berkualitas tinggi untuk tujuan penelitian. Produk Systemin kami disintesis menggunakan teknik canggih dan diuji secara ketat untuk memastikan kemurnian dan aktivitas biologisnya. Apakah Anda sedang melakukan penelitian dasar tentang mekanisme pertahanan tanaman atau mengembangkan strategi baru untuk perlindungan tanaman, Systemin kami dapat menjadi alat yang berharga dalam studi Anda.
Jika Anda tertarik membeli Systemin untuk penelitian Anda, kami mendorong Anda untuk menghubungi kami untuk diskusi rinci. Kami dapat memberi Anda informasi lebih lanjut tentang produk, harga, dan opsi pengiriman kami. Tim ahli kami juga siap menjawab pertanyaan apa pun yang Anda miliki mengenai sintesis, fungsi, atau aplikasi Systemin.
Kesimpulan
Sintesis Systemin pada tumbuhan adalah proses yang kompleks dan sangat diatur. Ini melibatkan transkripsi dan translasi gen prosystemin, diikuti dengan pembelahan protein prosystemin untuk melepaskan peptida Systemin aktif. Peptida ini kemudian memulai kaskade sinyal yang mengarah pada aktivasi respons pertahanan tanaman. Memahami sintesis Systemin tidak hanya penting untuk penelitian dasar biologi tanaman tetapi juga memiliki potensi penerapan di bidang pertanian untuk mengembangkan varietas tanaman yang lebih tahan.
Jika Anda memiliki pertanyaan lebih lanjut atau tertarik untuk membeli Systemin untuk kebutuhan penelitian Anda, silakan menghubungi kami. Kami di sini untuk mendukung penelitian Anda dan berharap dapat berkolaborasi dengan Anda.
Referensi
- Ryan CA, Pearce G. (1998). Sinyal luka sistemik pada tomat: regulasi gen pertahanan tanaman terhadap serangga hama. Bioteknologi Tanaman. J.16, 199 - 210.
- Schilmiller AL, Howe GA. (2005). Jasmonate - mengatur respons tanaman terhadap herbivora. Saat ini. Pendapat. Bio Tanaman. 8, 330 - 336.
- Stratmann JW. (2003). Mitogen - kaskade protein kinase yang diaktifkan dalam sinyal pertahanan tanaman. Saat ini. Pendapat. Bio Tanaman. 6, 395 - 401.