Calcium signaling in Arabidopsis
अरबीडॉप्सिस में कैल्शियम संकेत एक कैल्शियम मध्यस्थ संकेत मार्ग है जिसका उपयोग अरबीडॉप्सिस के पौधे एक उत्तेजना का जवाब देने के लिए करते हैं। इस मार्ग में, Ca2 + एक लंबी दूरी के संचार आयन के रूप में काम करता है, जिससे पूरे संयंत्र में तेजी से संचार की अनुमति मिलती है। ग्लूकोज और सुक्रोज जैसे मेटाबोलाइट्स में प्रणालीगत परिवर्तन उत्तेजना के कुछ मिनट बाद होते हैं, लेकिन जीन प्रतिलेखन सेकंड के भीतर होता है। क्योंकि हार्मोन, पेप्टाइड्स और आर. एन. ए. घावों के प्रति पौधे की प्रतिक्रिया की तुलना में कम गति से संवहनी प्रणाली के माध्यम से यात्रा करते हैं, यह इंगित करता है कि तेजी से संकेत प्रसार में सी. ए. 2 + शामिल होना चाहिए। आस-पास की कोशिकाओं और ऊतकों के लिए स्थानीय संचार के बजाय, Ca2 + पूरे पौधे में तेजी से परिवहन में मदद करने के लिए संवहनी प्रणाली के भीतर द्रव्यमान प्रवाह का उपयोग करता है। ज़ाइलम और फ्लोएम के माध्यम से आगे बढ़ते हुए Ca2 + कोशिकाओं में एक "कैल्शियम सिग्नेचर" रिसेप्टर प्रणाली के माध्यम से कार्य करता है जहां वे संकेत को एकीकृत करते हैं और रक्षा जीन के सक्रियण के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। ये कैल्शियम हस्ताक्षर उत्तेजना के बारे में जानकारी को कूटबद्ध करते हैं जिससे पौधे की प्रतिक्रिया उत्तेजना के प्रकार को पूरा करने में सक्षम होती है। कैल्सियम घाव/क्षति प्रतिक्रिया विभिन्न प्रकार की उत्तेजनाओं के परिणामस्वरूप अरबीडोप्सिस पौधे के भीतर अलग-अलग प्रतिक्रियाएं होती हैं। एक घाव या पौधे को नुकसान एक घाव-सक्रिय सतह क्षमता (डब्ल्यू. ए. एस. पी.) परिवर्तन का कारण बनता है जो बिना क्षतिग्रस्त ऊतकों के लिए एक चेतावनी संदेश के रूप में काम करता है। इस घाव प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप एक प्लाज्मा झिल्ली विध्रुवीकरण, H + और Ca2 + प्रवाह और K + प्रवाह होता है, जिससे एक क्रिया क्षमता पैदा होती है। यह क्रिया क्षमता Ca2 + साइटोसोलिक सांद्रता को बढ़ाने का कारण बनती है, इसलिए कैल्शियम को फ्लोएम में भेजती है, जहां संकेत फैलता है, और जैसे-जैसे यह प्रणालीगत ऊतकों तक पहुंचता है। पादप द्वारा महसूस की जाने वाली विभिन्न उत्तेजनाओं के कारण, अजैविक और जैविक तनाव के परिणामस्वरूप विभिन्न आयाम, अवधि, आवृत्तियाँ और Ca2 + सांद्रता के स्थानीयकरण होते हैं। ये "कैल्शियम हस्ताक्षर" उत्तेजना की प्रकृति के बारे में जानकारी को कूटबद्ध करते हैं और विभिन्न हस्ताक्षर विभिन्न संवेदक प्रोटीन द्वारा महसूस किए जाते हैं। शाकाहार एक अजैविक तनावक होने के कारण, Ca2 + को नियामक यूबीक्विटिन प्रोटीन कैलमोडुलिन द्वारा महसूस किया जाता है, जो जेएवी1 को फॉस्फोरिलेट करता है। बदले में, यह जे. ए. वी. 1 को सर्वव्यापी करता है इसलिए यह जे. ए. के जैव संश्लेषण को रोकता है, जिससे जे. ए. हार्मोन में तेजी से वृद्धि होती है। यह वृद्धि रक्षा प्रणाली को जड़ी-बूटियों के खिलाफ जे. ए. प्रेरक रक्षा जीन का प्रतिलेखन शुरू करने का संकेत देती है। डब्ल्यू. ए. एस. पी., सी. ए. 2 +, और जे. ए. जैसे हार्मोनल संकेतों के माध्यम से पूरे पौधे में बिना क्षतिग्रस्त ऊतकों में चेतावनी संदेश उत्पन्न और प्रसारित किए जाते हैं। कैल्सियम शीत प्रतिक्रिया जब एक अरबीडोप्सिस पौधे को ठंडे तापमान के अधीन किया जाता है, तो यह शीत प्रतिक्रिया जीन को प्रेरित करता है। ठंडे जीन को व्यक्त करने के लिए, पौधों की सतह पर मौजूद COLD1 रिसेप्टर्स ठंडे तापमान को महसूस करते हैं और Ca2 + चैनलों को सक्रिय करते हैं, इन चैनलों में शामिल हैंः एमसीए1, एमसीए2 और अन्य अनिर्धारित चैनल। Ca2 + चैनलों का सक्रियण Ca2 + को कोशिका में जाने और सेलुलर Ca2 + सांद्रता को बढ़ाने की अनुमति देता है। कोशिका के भीतर Ca2 + की सांद्रता और अवधि तापमान के साथ पौधों के अनुकूलन के साथ-साथ ठंड की अवधि की तीव्रता और लंबाई से निर्धारित होती है। बढ़े हुए Ca2 + सांद्रता के दौरान, Ca2 + का उपयोग Ca2 + आश्रित प्रोटीन किनेज़ (CPKs) की सांद्रता बढ़ाने के लिए दूसरे संदेशवाहक के रूप में किया जाता है। बढ़े हुए Ca2 + सांद्रता के समय के दौरान, Ca2 + भी CRLK और ATSR1/CAMTA3 पर कैलमोडुलिन से जुड़ जाता है। सी. आर. एल. के. का सक्रियण एक एम. ए. पी. के. कैस्केड का कारण बनता है जो एम. ए. पी. के. मार्ग को सक्रिय करता है, जो आई. सी. ई. 1 क्षरण के दमन के लिए संकेत देता हैः आई. सी. ई. 1 एक प्रतिलेखन कारक को कूटबद्ध करता है जो सी. बी. एफ./डी. आर. ई. बी. जीन के उत्पादन को बढ़ावा देता है। ए. टी. एस. आर. 1. सी. बी. एफ. के प्रवर्तक क्षेत्र से भी जुड़ता है और सी. बी. एफ. जीन अभिव्यक्ति को बढ़ावा देता है। इसके बाद सी. बी. एफ. और डी. आर. ई. बी. प्रतिलेखन प्रोटीन को संश्लेषित किया जाता है और शीत प्रेरित जीन डी. आर. ई. और सी. आर. टी. के प्रवर्तक से जोड़ा जाता है। ठंड प्रेरित जीन के प्रवर्तक क्षेत्र से जुड़ने से ठंड जीन के प्रतिलेखन की दर बढ़ जाती है, जिससे अरबीडोप्सिस पौधा ठंड के लिए अधिक अभ्यस्त हो जाता है। यह Ca2 + सिग्नलिंग कैस्केड, और ठंडे तापमान के जवाब में ठंडे जीन का प्रतिलेखन, पौधों को जीवित रहने की अनुमति देता है। संदर्भ अराबिडोप्सिस कैल्सियम सिग्नलिंग कैल्सियम चैनल आयन उत्तेजक