Arabidopsis thaliana - OPUS - Universität Würzburg

IV. Diskussion
Jasmonsäure und ihre Derivate sind von elementarer Bedeutung bei der Entwicklung
und Abwehr von Pflanzen. JA-Defizienz führt, um nur einge Beispiele zu nennen, zu
Sterilität und erhöhter Suszeptibilität gegenüber Pathogenen (Feys et al. 1994,
McConn and Browse 1996, Sanders et al. 2000, Stintzi and Browse 2000, von Malek
et al. 2002). Bis dato war die vorherrschende Vorstellung über die Biosynthese von
JA der klassische Vick-Zimmerman-Pathway (Vick and Zimmerman 1984). Durch
eine einzelne unbekannte Lipase wird dem zur Folge α-18:3 sowie 16:3 aus der
Chloroplastenmembran freigesetzt und zu JA synthetisiert. In den letzten zehn
Jahren wurden jedoch die Intermediate der JA-Biosynthese OPDA (ausgehend von
α-18:3) und dnOPDA (ausgehend von 16:3) verestert in Galaktolipiden
(Arabidopsiden) entdeckt. Synthese und Funktion dieser komplexen Lipide waren
ungeklärt. Ein alternativer Syntheseweg, welcher sich analog zum klassischen Vick-
Zimmerman-Pathway an membranständiger α-18:3 bzw. 16:3 vollzieht, wird in der
Literatur postuliert. Es wird vermutet, dass OPDA sowie dnOPDA mittels einer
unbekannten Lipase freigesetzt werden und der Weitersynthese zu JA dienen.
Sowohl im klassischen Vick-Zimmerman-Pathway als auch im postulierten
alternativen Syntheseweg spielen Lipasen eine essentielle Rolle bei der JA-
Produktion.
Hauptziele der vorliegenden Arbeit waren die Identifizierung des JA-Synthese
initiiernden Enzyms (Lipase) in Blättern von A. thaliana sowie die Aufklärung der
Arabidopsid-Synthese. Es wurden mittels bioinformatischer Recherche plastidäre
Lipasen ausgewählt und deren Rolle in der JA-Biosynthese untersucht. Ferner sollte
ein schnelles und reproduzierbares Aufarbeitungsverfahren zur Analyse von
komplexen Membranlipiden erarbeitet werden.
Im Verlauf dieser Arbeit wurde von Hyun et al. (2008) beschrieben, dass die plastidär
lokalisierten Lipasen DGL und DAD1 die JA-Synthese in den Blättern zeitlich
getrennt nach einem Verwundungstimulus regulieren. Laut der Autoren würde DGL
die JA-Biosynthese unter basalen Bedingungen sowie zu frühen
Verwundungszeitpunkten regulieren und DAD1 würde zur Aufrechterhaltung der JA-
Konzentrationen zu späten Verwundungszeitpunkten dienen. Ferner wurde publiziert,
dass DGL eine Galaktolipase und DAD1 eine Phospholipase ist. Beide Lipasen
wiesen in vitro eine sn1-Spezifität auf. Eine essentielle Beteiligung von DAD1 an der
JA-Biosynthese wurde 2001 bereits von Ishiguro et al. beschrieben. Jedoch bezieht
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