Calcium signaling in Arabidopsis
અરેબિડોપ્સિસમાં કેલ્શિયમ સિગ્નલિંગ એ કેલ્શિયમ મધ્યસ્થી સંકેત માર્ગ છે જેનો ઉપયોગ અરેબિડોપ્સિસ છોડ ઉત્તેજનાને પ્રતિસાદ આપવા માટે કરે છે. આ માર્ગમાં, Ca2 + લાંબા અંતરના સંચાર આયન તરીકે કામ કરે છે, જે સમગ્ર પ્લાન્ટમાં ઝડપી સંચાર માટે પરવાનગી આપે છે. ગ્લુકોઝ અને સુક્રોઝ જેવા મેટાબોલાઇટ્સમાં પ્રણાલીગત ફેરફારો ઉત્તેજના પછી થોડી મિનિટો લે છે, પરંતુ જનીન ટ્રાન્સક્રિપ્શન સેકંડમાં થાય છે. કારણ કે હોર્મોન્સ, પેપ્ટાઇડ્સ અને આર. એન. એ. વેસ્ક્યુલર સિસ્ટમમાંથી છોડના જખમો પ્રત્યેના પ્રતિભાવ કરતાં ઓછી ઝડપે મુસાફરી કરે છે, તે સૂચવે છે કે ઝડપી સંકેત પ્રસારમાં Ca2 + સામેલ હોવું જોઈએ. નજીકના કોષો અને પેશીઓ સાથે સ્થાનિક સંચારને બદલે, Ca2 + સમગ્ર છોડમાં ઝડપી પરિવહનમાં મદદ કરવા માટે વાહિની પ્રણાલીની અંદર સામૂહિક પ્રવાહનો ઉપયોગ કરે છે. ઝાયલેમ અને ફ્લોએમમાંથી પસાર થતા Ca2 + કોષોમાં "કેલ્શિયમ સિગ્નેચર" રીસેપ્ટર સિસ્ટમ દ્વારા કાર્ય કરે છે જ્યાં તેઓ સંકેતને એકીકૃત કરે છે અને સંરક્ષણ જનીનોના સક્રિયકરણ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. આ કેલ્શિયમ સિગ્નેચર ઉત્તેજના વિશેની માહિતીને એન્કોડ કરે છે જે ઉદ્દીપનાના પ્રકારને પહોંચી વળવા માટે છોડના પ્રતિભાવને મંજૂરી આપે છે. કેલ્શિયમ ઘા/નુકસાનની પ્રતિક્રિયા વિવિધ પ્રકારની ઉત્તેજનાઓ અરેબિડોપ્સિસ પ્લાન્ટની અંદર વિવિધ પ્રતિક્રિયાઓમાં પરિણમે છે. છોડના ઘા અથવા નુકસાનને કારણે ઘા-સક્રિય સપાટીની ક્ષમતા (ડબલ્યુ. એ. એસ. પી.) માં ફેરફાર થાય છે જે ક્ષતિગ્રસ્ત ન થયેલી પેશીઓ માટે ચેતવણી સંદેશ તરીકે કામ કરે છે. આ ઘા પ્રતિભાવ પ્લાઝ્મા પટલના વિધ્રુવીકરણ, H + અને Ca2 + પ્રવાહ અને K + પ્રવાહમાં પરિણમે છે, જે ક્રિયા ક્ષમતાનું કારણ બને છે. આ ક્રિયા સંભવિતતા Ca2 + સાયટોસોલિક સાંદ્રતામાં વધારો કરે છે, તેથી ફ્લોએમમાં કેલ્શિયમ મોકલે છે, જ્યાં સંકેત ફેલાય છે, અને જેમ જેમ તે પ્રણાલીગત પેશીઓમાં પહોંચે છે. છોડ દ્વારા જોવામાં આવતી વિવિધ ઉત્તેજનાઓને કારણે, અજૈવિક અને જૈવિક તાણ વિવિધ કંપનવિસ્તાર, સમયગાળો, આવર્તન અને Ca2 + સાંદ્રતાના સ્થાનિકીકરણમાં પરિણમે છે. આ "કેલ્શિયમ સિગ્નેચર" ઉત્તેજનાની પ્રકૃતિ વિશેની માહિતીને એન્કોડ કરે છે અને વિવિધ સિગ્નેચર વિવિધ સેન્સર પ્રોટીન દ્વારા અનુભવાય છે. શાકાહાર એ અજૈવિક તાણકારક હોવાથી, Ca2 + ને નિયમનકારી યુબીક્વિટિન પ્રોટીન કેલ્મોડ્યુલિન દ્વારા અનુભવાય છે, જે JAV1 ને ફોસ્ફોરાયલેટ કરે છે. બદલામાં, તે જે. એ. વી. 1 ને સર્વવ્યાપક બનાવે છે જેથી તે હવે જે. એ. ના જૈવસંશ્લેષણને અટકાવતું નથી, જે જે. એ. હોર્મોનમાં ઝડપી વધારો આપે છે. આ વધારો સંરક્ષણ પ્રણાલીને શાકાહારી સામે જે. એ. ઇન્ડ્યુસિબલ સંરક્ષણ જનીનોનું અનુલેખન શરૂ કરવા માટે સંકેત આપે છે. ચેતવણીના સંદેશાઓ સમગ્ર છોડમાં ડબલ્યુ. એ. એસ. પી., સી. એ. 2 + અને જે. એ. જેવા હોર્મોનલ સંકેતો દ્વારા ક્ષતિગ્રસ્ત ન થયેલા પેશીઓમાં ઉત્પન્ન થાય છે અને પ્રસારિત થાય છે. કેલ્શિયમ ઠંડા પ્રતિભાવ જ્યારે અરેબિડોપ્સિસ પ્લાન્ટ ઠંડા તાપમાનને આધિન હોય છે, ત્યારે તે ઠંડા પ્રતિભાવ જનીનોને પ્રેરિત કરે છે. ઠંડા જનીનોને વ્યક્ત કરવા માટે, છોડની સપાટી પર હાજર COLD1 રીસેપ્ટર્સ ઠંડા તાપમાનને સમજે છે અને Ca2 + ચેનલોને સક્રિય કરે છે, આ ચેનલોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ એમસીએ1, એમસીએ2 અને અન્ય અનિશ્ચિત ચેનલો. Ca2 + ચેનલો સક્રિય થવાથી Ca2 + કોષમાં પ્રવેશી શકે છે અને કોષીય Ca2 + સાંદ્રતામાં વધારો કરી શકે છે. કોષની અંદર Ca2 + ની સાંદ્રતા અને સમયગાળો તાપમાનમાં છોડના અનુકૂલન તેમજ ઠંડા સમયગાળાની તીવ્રતા અને લંબાઈ દ્વારા નક્કી થાય છે. વધેલી Ca2 + સાંદ્રતા દરમિયાન, Ca2 + નો ઉપયોગ Ca2 + આશ્રિત પ્રોટીન કિનેઝ (CPKs) ની સાંદ્રતા વધારવા માટે બીજા સંદેશવાહક તરીકે થાય છે. વધેલા Ca2 + સાંદ્રતાના સમય દરમિયાન, Ca2 + પણ CRLK અને ATSR1/CAMTA3 પર કેલ્મોડ્યુલિન સાથે જોડાય છે. સી. આર. એલ. કે. નું સક્રિયકરણ એમ. એ. પી. કે. કાસ્કેડનું કારણ બને છે જે એમ. એ. પી. કે. માર્ગને સક્રિય કરે છે, જે આઇ. સી. ઇ. 1 અધઃપતનના દમન માટે સંકેત આપે છેઃ આઇ. સી. ઇ. 1 ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળને એન્કોડ કરે છે જે સી. બી. એફ./ડી. આર. ઇ. બી. જનીનોના ઉત્પાદનને પ્રોત્સાહન આપે છે. એ. ટી. એસ. આર. 1 સીબીએફના પ્રમોટર ક્ષેત્ર સાથે પણ જોડાય છે અને સીબીએફ જનીન અભિવ્યક્તિને પ્રોત્સાહન આપે છે. સીબીએફ અને ડી. આર. ઈ. બી. ટ્રાન્સક્રિપ્શન પ્રોટીન પછી સંશ્લેષિત થાય છે અને ઠંડા પ્રેરિત જનીનો ડી. આર. ઈ. અને સી. આર. ટી. ના પ્રવર્તક સાથે જોડાય છે. ઠંડા પ્રેરિત જનીનોના પ્રવર્તક પ્રદેશ સાથે જોડાણ ઠંડા જનીનોના અનુલેખનના દરમાં વધારો કરે છે, જે અરેબિડોપ્સિસ પ્લાન્ટને ઠંડા માટે વધુ અનુકૂળ બનવાની મંજૂરી આપે છે. આ Ca2 + સિગ્નલિંગ કાસ્કેડ, અને ઠંડા તાપમાનના પ્રતિભાવમાં ઠંડા જનીનોનું અનુલેખન, છોડના અસ્તિત્વ માટે પરવાનગી આપે છે. સંદર્ભો અરેબિડોપ્સિસ કેલ્શિયમ સિગ્નલિંગ કેલ્શિયમ ચેનલો આયન ઉત્તેજક