Оксид азота у растений: современное состояние знаний

Введение и цели: После серии основополагающих исследований, проведённых в последнее десятилетие XX века, оксид азота (NO) прочно занял место среди сигнальных молекул растений. Оксид азота участвует во взаимодействии растений с микроорганизмами, ответе на абиотический стресс, регуляции устьиц и целом ряде процессов развития. В этом обзоре рассмотрены последние достижения в изучении биологии NO у растений и выделены ключевые аспекты, требующие дальнейшего внимания.

Область обзора и выводы: Рассмотрены следующие вопросы. Хотя цитозольная нитратредуктаза является важным источником NO, вклад других механизмов, включая недостаточно изученную активность, окисляющую аргинин, необходимо охарактеризовать на молекулярном уровне. Дополнительного изучения также требуют другие окислительные пути с участием полиаминов и гидроксиламина. Действие NO зависит от его концентрации и пространственного характера образования. Однако ни один из доступных в настоящее время методов не позволяет точно измерять пространственно-временную динамику продукции NO в растительных тканях. Кроме того, в исследованиях используют фармакологические доноры NO, иногда без должного учёта кинетики его образования. В обзоре приведены результаты оценки продукции NO в растениях после инфильтрации листьев табака диэтиламин-оксидом азота, S-нитрозоглутатионом и нитропруссидом натрия; эти данные могут помочь в планировании экспериментов. Более того, на основании имеющихся данных трудно определить самостоятельный сигнальный путь NO у растений; по-видимому, NO скорее модифицирует другие сигнальные пути. Поэтому ранние представления о том, что передача сигнала NO включает цГМФ, как у животных, требуют пересмотра. Наконец, поскольку растения подвергаются воздействию NO из множества внешних источников, исследования регуляции его нейтрализации, в том числе с участием несинбиотических гемоглобинов и других систем связывания NO, должны получить более высокий приоритет. Чёткая постановка этих вопросов призвана стимулировать их решение совместными усилиями специалистов, изучающих NO у растений.