A fény és a fotoreceptorok szerepe a növények egyedfejlődésében – Nagy Ferenc rendes tag székfoglaló előadása
Nagy Ferenc rendes tag 2017. március 14-én megtartotta akadémiai székfoglalóját. Az előadás összefoglalója alább olvasható.
A növények helyhez kötött élőlények, így biotikus és abiotikus környezetük változásaira metabolizmusuk, formájuk, növekedésük, vegetatív/reproduktív ciklusaik hosszának megváltoztatásával alkalmazkodnak. Az obligát fotoauxotróf növények számára a fény amellett, hogy a fotoszintézis energiaforrása, egyben alapvetően fontos információ is egyedfejlődésük egy adott környezethez történő optimalizációjában. A tökéletes adaptáció feltételezi, hogy a növények gyorsan érzékeljék a természetes fényviszonyok változásait, tehát pontos információval rendelkezzenek az adott fénykörnyezet minden fontos paraméteréről: a fény hullámhosszáról, intenzitásáról, irányáról és a megvilágítás időtartamáról.
Nagy Ferenc Fotó: MTA Szegedi Biológiai KutatóközpontÍgy nem meglepő, hogy az evolúció során a növényekben kialakultak olyan speciális fehérjék, fotoreceporok, amelyek képesek ennek a bonyolult kihívásnak megfelelni. A feladat összetettségét jól jellemzi az a tény, hogy a növényi molekuláris biológia modellnövénye, az Arabidopsis thaliana (lúdfű) egy tucatnyi fotoreceptort használ a napfény vörös / távoli vörös, kék UV-A és UV-B komponenseinek detektálására.
Az elmúlt évek során nagy vonalakban megértettük e fotoreceptorok működési mechanizmusait, megismertük azoknak a jelátviteli láncoknak számos tagját, amelyek lehetővé teszik, hogy egy adott energiájú vörös, kék stb. foton elnyelése speciálisan módosítsa gének kifejeződési szintjét, fehérjék élettartamát vagy növényi hormonok koncentrációját, azaz végső soron a növények fényfüggő egyedfejlődését, fotomorfogenezisét. Nagy Ferenc előadásában ismertette a vörös / távoli vörös fényt elnyelő fotoreceptor-család, a fitokrómok fiziológiás funkcióit, általános működési mechanizmusát, az általuk kontrollált jelátviteli láncok komponenseit, és kitért azokra az eredményekre, amelyek révén munkacsoportjuk a közelmúltban hozzájárult e fotoreceptor-család működési alapelveinek molekuláris szintű megismeréséhez.
