Zellsignalisierung in Pflanzen

Pflanzen reagieren auf Umweltsignale wie Licht, Temperatur und Chemikalien durch Rezeptor-vermittelte Zellsignale.

Rezeptorähnliche Kinasen oder RLKs bilden die größte Familie pflanzlicher Rezeptoren. Die am häufigsten vorkommenden RLKs sind die Serin/Threonin-Kinase-Rezeptoren. Diese Rezeptoren enthalten eine zytoplasmatische Domäne, die Serin- und Threoninreste phosphoryliert.

Bei den lichtempfindlichen Rezeptoren oder Phytochromen handelt es sich um Serin/Threonin-Kinasen, die durch dunkelrotes Licht inaktiviert und durch rotes Licht aktiviert werden.

Aktivierte Phytochrome initiieren Signalkaskaden, die die Expression von lichtempfindlichen Genen entsprechend der Lichtverfügbarkeit regulieren. So wird beispielsweise die Samenkeimung im Dunkeln gehemmt und beginnt, wenn Licht verfügbar ist.

Histidinkinase-Rezeptoren, wie z. B. Ethylenrezeptoren, sind eine weitere Klasse von RLKs. In Abwesenheit von Ethylen aktiviert der Ethylenrezeptor eine Signalkaskade, die die Expression von Ethylen-responsiven Genen verhindert.

Die Ethylenbindung inaktiviert den Rezeptor und ermöglicht die Transkription dieser Ethylen-responsiven Gene. Dies führt zu physiologischen Reaktionen, wie z. B. der