Acide abscisique (ABA)

Structure d'acide abscisique. Source: Wikimedia Commons

Qu'est-ce que l'acide abscsic?

Il Acide abscísique (ABA) est l'une des principales hormones des légumes, qui participe à une série de processus physiologiques indispensables, tels que la germination des graines et la tolérance au stress environnemental.

Historiquement, l'acide d'abscisisme était utilisé pour se rapporter au processus d'abscission des feuilles et des fruits (d'où son nom). L'abscission signifie que la plante perd une ou plusieurs pièces.

Cependant, aujourd'hui, il est admis qu'ABA ne participe pas directement à ce processus. En fait, bon nombre des fonctions traditionnelles attribuées aux hormones ont été contestées par les technologies actuelles.

Dans les tissus végétaux, le manque d'eau entraîne la perte de turgidité des structures végétales. Ce phénomène stimule la synthèse d'ABA, déclenchant des réponses adaptatives, telles que la fermeture des stomates et la modification du modèle d'expression génique.

L'ABA a également été isolé de champignons, de bactéries et de certains métazoos - y compris des humains, bien que dans ces lignées, une fonction spécifique de la molécule n'a pas été déterminée-.

Caractéristiques d'acide abscisique

- L'acide abscísique, abrégé sous forme d'ABA, est une phytorone impliquée dans une série de réactions physiologiques, telles que les réponses aux périodes de stress environnemental, de maturation d'embryons, de division et d'allongement cellulaire, dans la germination de la graine, entre autres.

- Cette hormone se trouve dans toutes les plantes. Il peut également être trouvé dans certaines espèces très spécifiques de champignons, dans les bactéries et dans certaines métazos - des Cnidaires aux humains.

- Il est synthétisé à l'intérieur des plastes végétaux. Cette voie anabolique a pour précurseur la molécule appelée isopetenil pyrophosphate.

- Généralement, il est obtenu à partir des parties inférieures des fruits, en particulier dans la région inférieure de l'ovaire.

- L'acide abscísic augmente la concentration lorsque la chute des fruits s'approche.

- Si l'acide d'abscsic appliqué expérimentalement dans une partie des jaunes végétatifs, les primordios foliaires sont transformés en catophilie (feuilles) et le jaune est transformé en structure hivernale.

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- Les réponses physiologiques des plantes sont complexes et plusieurs hormones sont impliquées. Par exemple, les gibériques et les cytocines semblent avoir des effets contrastés à ceux de l'acide d'abscisisme.

Structure

Structurellement, la molécule d'acide d'abscisme a 15 carbones et sa formule est C_quinzeH_vingtSOIT₄, où le carbone 1 'présente l'activité optique.

C'est un acide faible avec une PKA près de 4.8. Bien qu'il existe plusieurs isomères chimiques de cette molécule, la forme active est s - (+) - aba, avec la chaîne latérale 2-Cis-4-trans. Le formulaire R n'a montré l'activité que dans certains essais.

Mécanisme d'action

ABA est caractérisé par un mécanisme d'action très complexe, qui n'a pas été complètement découvert.

Un récepteur ABA n'a pas encore été identifié - comme ceux trouvés pour d'autres hormones, comme les auxines ou la gibère-. Cependant, certaines protéines membranes semblent être impliquées dans la signalisation de l'hormone, comme GCR1, RPK1, entre autres.

De plus, un nombre important de seconds messagers impliqués dans la transmission du signal hormonal est connu.

Enfin, plusieurs voies de signalisation ont été identifiées, telles que les récepteurs Pyr / Pyl / RCAR, les phosphatases 2C et les kinases SNRK2.

Fonctions et effets sur les plantes

L'acide abscísic a été lié à un large éventail de processus de plantes essentielles. Dans ses fonctions principales, nous pouvons mentionner le développement et la germination de la graine.

Il est également impliqué dans les réponses à des conditions environnementales extrêmes, telles que le froid, la sécheresse et les régions à forte concentration de sel. Ensuite, nous décrirons les plus pertinents:

Stress hydrique

L'accent a été mis sur la participation de cette hormone en présence de stress hydrique, où l'augmentation de l'hormone et le changement du schéma d'expression des gènes sont essentielles dans la réponse de la plante.

Lorsque la sécheresse affecte la plante, elle peut être mise en évidence parce que les feuilles commencent à se flétrir.

À ce stade, l'acide d'abscisme se rend aux feuilles et s'accumule dans ces derniers, générant la fermeture des stomates. Ce sont des structures similaires à une valve qui médie l'échange de gaz dans les plantes.

L'acide abscísic agit sur le calcium: une molécule capable d'agir comme un deuxième messager. Cela provoque l'augmentation de l'ouverture des canaux ioniques de potassium situés à l'extérieur de la membrane plasmique des cellules qui constituent les stomates, appelés gardiens.

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Ainsi, une perte d'eau importante se produit. Ce phénomène osmotique génère une perte de turgidité de la plante, ce qui le rend faible et flasque. Il est proposé que ce système fonctionne comme une alarme d'avertissement au processus de sécheresse.

En plus de la fermeture des stomates, ce processus implique également une série de réponses qui remodelent l'expression des gènes, affectant plus de 100 gènes.

Dorme de graines

La dormance de la graine est un phénomène adaptatif qui permet aux plantes de résister aux conditions environnementales défavorables, que ce soit la lumière, l'eau ou la température, entre autres.

N'en germant pas à ces étapes, la croissance de la plante est assurée à la période où l'environnement est plus bienveillant.

Empêcher une graine qui germe au milieu de l'automne ou au milieu de l'été (si c'est le cas en ces temps, les probabilités de survie sont très rares) nécessite un mécanisme physiologique complexe.

Historiquement, il a été considéré que cette hormone joue un rôle crucial dans l'arrêt de la germination dans des périodes nuisibles pour sa croissance et son développement. Il a été constaté que les niveaux d'acide d'abscisme peuvent augmenter jusqu'à 100 fois pendant le processus de maturation des graines.

Ces niveaux élevés de cette hormone végétale inhibent le processus de germination et induisent à leur tour la formation d'un groupe de protéines qui aident la résistance au manque d'eau extrême.

Germination des graines: élimination de l'acide d'absciscisme

Pour que les graines germent et terminent son cycle de vie, l'acide d'abscisisme doit être éliminé ou inactivé. Il existe plusieurs façons d'atteindre cet objectif.

Dans les déserts, par exemple, l'acide d'absciscisme est éliminé par des périodes de pluie. D'autres graines ont besoin de stimuli légers ou de température pour inactiver l'hormone.

L'événement de germination est dirigée par l'équilibre hormonal entre l'acide d'abscisisme et les gibériques (une autre hormone végétale). Selon laquelle la substance prédominait dans le légume, ou non la germination se produit.

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Événements d'abscismission

De nos jours, il existe des preuves qui soutiennent l'idée que l'acide d'absciscisme ne participe pas à la dormance du jaune, et aussi ironique, ni à l'absence du processus de feuilles dont son nom dérive-.

Actuellement, il est connu que cette hormone ne contrôle pas directement le phénomène d'abscission. La présence élevée d'acide reflète son rôle dans la promotion de la sénescence (processus de vieillissement) et la réponse au stress, les événements qui précèdent l'abscission.

Croissance rabattre

L'acide abscísic agit comme un antagoniste (c'est-à-dire qu'il remplit des fonctions contraires) d'hormones de croissance: auxines, cyticinines, gibériques et brastes.

Souvent, cette relation antagoniste comprend une relation multiple entre l'acide d'absciscisme et plusieurs hormones. De cette façon, un résultat physiologique est l'orchestre dans le légume.

Bien que cette hormone ait été considérée comme un inhibiteur de la croissance, il n'y a toujours pas de preuve concrète qui peut étayer cette hypothèse.

Il est connu que les jeunes tissus ont des quantités importantes d'acide d'absciscisme et de mutants déficients dans cette hormone sont des nains: principalement en raison de leur capacité à réduire la transpiration et la production d'éthylène exagérée.

Rhtyms cardiaques

Il a été déterminé qu'il y a des fluctuations quotidiennes dans la quantité d'acide d'abscisisme chez les plantes. Par conséquent, il est présumé que l'hormone peut agir comme une molécule de signal, permettant à la plante d'anticiper les fluctuations de la lumière, de la température et de la quantité d'eau.

Utilisations potentielles

Comme nous l'avons mentionné, la route de synthèse des acides d'absciscs est fortement liée au stress hydrique.

Por ello, esta ruta y todo el circuito implicado en la regulación de la expresión génica y las enzimas que participan en estas reacciones, constituyen un blanco potencial para generar, mediante ingeniería genética, variantes que toleren exitosamente las altas concentraciones de sal y los periodos de manque d'eau.

Les références

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