Brasinosteroidy jako czynniki modyfikujące dynamikę molekularną membran modelowych i membran izolowanych z roślin jęczmienia.

WPROWADZENIE. W warunkach naturalnych na rośliny oddziałuje wiele czynników stresowych z grupy abiotycznych
(skrajne temperatury, niedobór lub nadmiar wody, zbyt niskie lub zbyt intensywne światło)
i biotycznych (patogeny, pasożyty). Rośliny opracowały różne strategie przystosowawcze zarówno
na poziomie całych organizmów (morfologiczne) jak i na poziomie komórkowym. W tym drugim
przypadku membrana komórkowa, oddzielająca wnętrze komórki od środowiska zewnętrznego,
odgrywa ważną rolę. Podczas aklimatyzacji roślin do np. zmieniających się warunków
temperaturowych (jak wystąpienie chłodu) zachodzą zmiany struktury błony komórkowej związane
ze zmianami proporcji budujących ją nienasyconych kwasów tłuszczowych, co powoduje zmianę
jej płynności/właściwości fizykochemicznych. Właściwości błon mogą również zmienić się przez
wbudowanie do niej różnych komponentów, na przykład tokoferoli lub steroli. Procesy
metaboliczne w komórkach wynikają z wielokierunkowego działania hormonów, co jest równieŜ
podstawą przystosowania organizmów do funkcjonowania w zmieniających się warunkach
środowiskowych. Brasinosteroidy (roślinne hormony steroidowe) należą do grupy hormonów, które
uczestniczą między innymi w regulowaniu wzrostu roślin oraz ich reakcji na stres. Funkcja
brasinosteroidów w roślinach jest częściowo wyjaśniona, ale nadal stosunkowo niewiele wiadomo
na temat ich wpływu na właściwości błony komórkowej. Mając na uwadze fakt, że błony
komórkowe roślin są jednym z pierwszych elementów reagujących na zmieniającą się temperaturę
otoczenia, celem proponowanego projektu jest poszerzenie wiedzy na temat zmian właściwości
fizykochemicznych błon komórkowych podczas aklimatyzacji roślin do niskiej i wysokiej
temperatury oraz wpływu brasinosteroidów na te właściwości. W ramach projektu zostanie takŜe
przeprowadzona analiza zawartości brasinosteroidów w błonach komórkowych roślin. Badania
zostaną wykonane na roślinach jęczmienia – gospodarczo wasnego gatunku uprawnego. Wyniki
uzyskane w ramach projektu wzbogacą wiedzę o mechanizmach działania brasinosteroidów -
hormonów, które mogą być wykorzystywane w rolnictwie do ochrony roślin uprawnych przed
szkodliwym wpływem czynników środowiskowych.

WYBRANE WYNIKI

Sadura, I.; Latowski, D.; Oklestkova, J.; Gruszka, D.; Chyc, M.; Janeczko, A. Molecular Dynamics of Chloroplast Membranes Isolated from Wild-Type Barley and a Brassinosteroid-Deficient Mutant Acclimated to Low and High Temperatures. Biomolecules 2021, 11, 27. https://doi.org/10.3390/biom11010027