บทบาทของแคลเซียม ไนโตรเจน และฟอสฟอรัส ในการส่งสัญญาณในพืช

Abstract

เมื่อพืชมีความเครียดที่เกิดจากอชีวนะ ปัจจัย (abiotic factor) หรือชีวนะปัจจัย (biotic factor) ไม่เหมาะสม พืชจะเริ่มกระบวนการ ส่งสัญญาณ ซึ่งประกอบด้วย 3 ขั้นตอน คือ การรับสัญญาณด้วยตัวรับ สร้างโมเลกุลสัญญาณ เรียกว่าตัวนำรหัสที่ 1 เพื่อการส่งต่อสัญญาณ และการตอบสนอง ตัวรับสัญญาณมี 2 ประเภท คือตัวรับสัญญาณที่อยู่กับเยื่อหุ้มเซลล์และตัว รับสัญญาณภายในเซลล์หรืออยู่ในไซโทพลาซึม ธาตุอาหาร 3 ธาตุ คือ แคลเซียม ไนโตรเจน และ ฟอสฟอรัส มีบทบาทสำคัญในระบบการส่งสัญญาณ ในเซลล์พืช ดังนี้ แคลเซียม ทำหน้าที่เป็นตัวนำรหัสที่สอง โดยมีกลไกควบคุมให้เกิดความแตกต่างหรือ เกรเดียนต์ความเข้มข้นของแคลเซียมไอออน (Ca2+) ระหว่างไซโทโซลกับภายในออร์แกเนลล์ ของเซลล์ รูปแบบการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้น ของไอออนนี้ในไซโทโซลเป็นรหัสของสัญญาณ และมีโปรตีน เช่น แคลโมดูลิน คอยตรวจจับ แคลเซียมไอออนที่ออกมา แคลโมดูลินจึงเป็นแกน ของการแปรสัญญาณจากรูปแบบที่ได้รับเป็นรหัสและการถอดรหัสสัญญาณแคลเซียมไอออน เมื่อ แคลโมดูลินที่จับแคลเซียมแล้วทำปฏิกิริยากับ โปรตีนแบบต่าง ๆ ก็จะมีผลตอบสนองด้านการ ควบคุมกระบวนการภายในเซลล์ เช่น การทำงาน ของโปรตีนขนส่งไอออนที่เยื่อหุ้มเซลล์หรือเยื่อหุ้ม ออร์แกเนลล์ การทำงานของเอนไซม์ และการ ถอดรหัสของยีน อันนำไปสู่การสังเคราะห์โปรตีน