БИОХИМИЯ, 2014, том 79, вып. 4, с. 458–475
Регулярные статьи
УДК 577.581.17
Оксилипины и устойчивость растений к абиотическим стрессам
Обзор
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: оксилипины, жасмонаты, абиотический стресс, механическое поранение, свет, температура, дегидратация.
Аннотация
Оксилипины – сигнальные молекулы, образующиеся ферментативно или спонтанно из ненасыщенных жирных кислот во всех аэробных организмах. Оксилипины вовлечены в регуляцию процессов роста, развития, а также в формирование ответных реакций организма на сигналы внешней среды. Путь биосинтеза оксилипинов у растений включает несколько параллельных ветвей, по названию первого фермента соответствующей ветви различают путь алленоксидсинтазы, гидропероксидлиазы, дивинилэфирсинтазы, пероксигеназы, эпоксиалкогольсинтазы и другие, в которых образуются разнообразные метаболиты, обладающие высокой биологической активностью. Формирование оксилипинов может происходить и без участия ферментов, в результате действия свободных радикалов и активных форм кислорода. Спонтанно образующиеся оксилипины называются фитопростанами. В большинстве опубликованных статей оксилипины рассматривают в связи с их ролью в формировании ответов растений на биотические факторы внешней среды. Работы, посвященные изучению роли оксилипинов в адаптации растений к абиотическим факторам среды, встречаются реже, отсутствуют обобщение и анализ информации в данной области исследований. В обзоре проведен анализ данных о роли оксилипинов в адаптационных процессах растений в условиях абиотических стрессов, таких как раневой стресс, субоптимальные световые и температурные режимы, обезвоживание и осмотический стресс, воздействие озона и тяжелых металлов. Представлены современные работы, посвященные изучению молекулярных основ действия оксилипинов, выполненные с использованием биохимических, молекулярно-биологических и генетических подходов. Приводятся данные об участии оксилипинов в переносе стрессовых сигналов, регуляции экспрессии стресс-индуцируемых генов, а также о взаимодействии оксилипинов с многочисленными сигнальными путями в клетках. Отдельно описаны общие механизмы действия оксилипинов, позволяющие растению приспосабливаться к широкому спектру стрессовых условий, а также более специфичные защитные ответы, регулируемые оксилипинами при тех или иных абиотических стрессах. Рассмотрены вопросы, касающиеся разработки новых подходов к повышению устойчивости растений к стрессовым условиям, основанные на стимулировании естественных защитных механизмов растений оксилипинами.