Metabolizam nepetalaktona u listovima odabranih vrsta roda Nepeta (Lamiaceae) i njegova regulacija tokom dehidratacije
Metabolism of nepetalactone in leaves of selected species of the genus Nepeta (Lamiaceae) and its regulation during dehydration
2020
Preuzimanje 🢃
Tip dokumenta:
Doktorska teza (Objavljena verzija)
Metapodaci
Prikaz svih podataka o dokumentuApstrakt:
Specijalizovani metabolizam roda Nepeta (Lamiaceae) karakteriše monoterpenoidni iridoid nepetalakton (NL), koji se javlja u vidu 4 diastereoizomera sa 7S konfiguracijom. Iako se dosta zna o biološkim aktivnostima NL, nedovoljno je istražen njegov metabolizam, kao i uloga u biljkama. Ova doktorska disertacija po prvi put opisuje mehanizme regulacije biosinteze NL tokom dehidratacije u listovima vrsta Nepeta rtanjensis Diklić & Milojević i N. argolica Bory & Chaub subsp. argolica, koje su adaptirane na kserotermna staništa. Uprkos koordinisanom sniženju ekspresije kandidata 10 gena biosintetskog puta iridoida i redukovanoj metaboličkoj aktivnosti, ove vrste su razvile mehanizme za očuvanje nivoa NL u uslovima vodnog deficita. U ovim mehanizmima značajnu ulogu imaju transkripcioni faktori MYC2 i YABBY5 kao pozitivni regulatori biosinteze NL, snižen intenzitet katabolizma NL, kao i očuvanje morfologije glandularnih trihoma, koji predstavljaju glavno mesto biosinteze i akumulacije NL. Iridoid sintaze, čija je funkcija potvrđena enzimatskim in vitro testovima sa rekombinantim proteinima eksprimiranim u heterologom domaćinu Escherichia coli, eksprimiraju se kako kod N. rtanjensis (NrIS2) i N. sibirica L. (NsIS), koje produkuju NL, tako i kod N. nervosa L. (NnIS) koja se odlikuje odsustvom merljivih količina NL u tkivima. N. nervosa očigledno poseduje biosintetsku platformu za produkciju iridoida, koja je neaktivna, najverovatnije usled „gašenja” ili „stišavanja” funkcije nekog gena uzvodno u biosintetskom putu. Rasvetljavanjem mehanizama regulacije metabolizma NL kod vrsta roda Nepeta date su smernice za buduću primenu metaboličkog inženjeringa u cilju optimizacije proizvodnje NL, dok je N. nervosa izdvojena kao interesantna model vrsta za ova istraživanja.
Ključne reči:
cis; Trans-nepetalaktol; Dehidratacija; Funkcionalna karakterizacija gena; Iridoid sintaza; Nepeta; Nepetalakton; Polietilen glikol; Transkripcioni faktori; Transcription factorsIzvor:
Faculty of Biology, University of Belgrade, 2020, 1-147Finansiranje / projekti:
- Fiziološka, hemijska i molekularna analiza diverziteta odabranih retkih i ugroženih biljnih vrsta u cilju ex situ zaštite i produkcije biološki aktivnih jedinjenja (RS-MESTD-Basic Research (BR or ON)-173024)