Rostlinná kutikula

Abstract

The cuticle is a lipidic structure covering plant aerial organs, providing mechanical rigidity and acting as a protective barrier. It contains the cutin polyester and waxes, which are derived from very-long-chain fatty acids. These compounds are synthesised in two separate pathways. The cuticular biosynthetic machinery is incredibly complex and employs a multitude of enzymes, some of which are functionally redundant, are present in different tissues or catalyse reactions with substrates of various chain lengths. The mechanisms of how these compounds are transported and how the cuticle is assembled rely on ABC transporters, LTP lipid carrier proteins, cutin synthases, and cutinsomes. Knowledge of these highly dynamic processes is very fragmented and the integrated model of cutin synthesis is yet to be elucidated. A tight connection between the cuticle and the cell wall, conventionally seen as two separate entities, has also been implied. The complexity of these mechanisms is also reflected in their transcriptional and post-transcriptional regulation. While SHINE and MIXTA-like transcriptional factors and the WW-domain protein CFL1 regulate the cuticle's synthesis throughout a plant's development, ABA-dependent MYB transcriptional factors are important during abiotic stress. Recent research also...

Kutikula je lipidickou strukturou pokrývající nadzemní rostlinné orgány, která poskytuje rostlině mechanickou pevnost a slouží jako ochranná bariéra. Skládá se především z polyesteru kutinu a vosků, odvozených z velmi dlouhých mastných kyselin. Vznikají ve dvou na sobě nezávislých biosyntetických dráhách. Kutikulární biosyntetický aparát je velice složitý a využívá velké množství enzymů, které mohou mít redundantní funkce, mohou se vyskytovat ale v odlišných pletivech nebo mohou využívat substráty různých délek. Mechanismy transportu monomerů kutinů a vosku a organizace kutikuly závisí na aktivitě ABC přenašečů, lipidových přenášečových proteinech LTP, kutin syntázách a kutinzomech. Znalosti o těchto dynamických procesech jsou fragmentární a dosud nebyly integrovány do většího buněčného kontextu. Bylo rovněž naznačeno těsné spojení mezi kutikulou a polysacharidovou buněčnou stěnou, které byly dosud vnímané jako dvě nezávislé entity. Složitost těchto dějů odráží i přísná regulace na transkripční a posttranskripční úrovni. Klíčovými regulátory vzniku kutikuly během vývoje rostliny jsou transkripční faktory SHINE, MIXTA-like a protein CFL1 s WW- doménou, zatímco při odpovědi rostliny na abiotický stres jsou důležité ABA-dependentní MYB transkripční faktory. Recentní výzkum také ukazuje, že může...