شواهد جدید در گلیکوزیلاسیون

رشد گیاه نشان دهنده یک فرآیند مداوم است که در آن گیاه دستخوش تغییرات مورفولوژیکی، (اپی) ژنتیکی و متابولیکی می شود. با شروع گرده افشانی، بلوغ بذر و جوانه زنی، گیاه به رشد خود ادامه می دهد و اندام های تخصصی را برای زنده ماندن، رشد و تولید فرزندان ایجاد می کند. رشد گیاهان و تعامل با محیط آن به شدت با گلیکوزیلاسیون پروتئین ها و لیپیدها و همچنین متابولیسم و سیگنالینگ قندها مرتبط است.گلیکوزیلاسیون واکنشی است که طی آن یک کربوهیدرات، یعنی یک اهداکننده گلیکوزیل، به یک هیدروکسیل یا گروه دیگری از ملکول های در حال کار که گیرنده گلیکوزیل هستند، متصل می شود. در زیست شناسی گلیکوزیلاسیون عمدتاً به فرایندی آنزیمی اشاره دارد که طی آن گلیکان ها به گلیکوپروتئین ها، گلیکولیپیدها یا دیگر گلیکوزیدها متصل می شوند.گلیکوزیلاسیون پروتئین ها و لیپیدها نشان دهنده یک اصلاح مهم و پیچیده پس از ترجمه است که بر طیف گسترده ای از فرآیندهای رشدی، تنظیم پاسخ های استرس زیستی و غیرزیستی، و همچنین مسیرهای سیگنال دهی حاکم است. در طول دهه های گذشته، توجه ویژه ای به تمام جنبه های N-گلیکوزیلاسیون شده است. با این حال، یافته های اخیر مربوط به O-گلیکوزیلاسیون نشان می دهد که هنوز حلقه های گمشده ای وجود دارد که از درک عمیق جلوگیری می کند. در حالی که مسیر N-گلیکوزیلاسیون و همچنین ماهیت و اهمیت N-گلیکوپروتئین ها به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است، مطالعات دقیق تری برای رسیدن به همان سطح درک برای فرآیند O-گلیکوزیلاسیون و O-گلیکوپروتئین ها مورد نیاز است، اما همچنین برای درک تعامل بین N- و O-گلیکوزیلاسیون و ارتباط با قند و سیگنالینگ هورمون. در مورد ساختار، توزیع و جنبه های تکاملی گلیکوپروتئین ها و گلیکولیپیدها در گیاهان، و اینتراکتومیک در سطح مسیرها و فرآیندهای خاص در طول مراحل رشد خاص، موارد بیشتری وجود دارد. اگرچه دخالت این اصلاحات پروتئینی و قندها به خوبی مطالعه شده است، اما هنوز راه درازی برای درک عمیق ماهیت، اهمیت آنها برای رشد گیاه و تأثیر متقابل با پاسخ های استرسی در پیش است.
اگرچه قندها در طول گلیکوزیلاسیون پروتئین های گیاهی با عملکرد مستقیم به عنوان سوبستراهای گلیکوزیلاسیون مهم هستند، شواهد جدیدی در حال ظهور است که نشان می دهد تعامل بین رویدادهای سیگنالینگ قند و گلیکوزیلاسیون نیز ممکن است وجود داشته باشد. در این مرحله، مشخص نیست که آیا ارتباط مستقیمی بین سطح قند سلولی و سطح گلیکوزیلاسیون وجود دارد یا خیر. با این حال، با یافته های متعددی که الگوهای گلیکوزیلاسیون متفاوت را در طول شرایط استرس نشان می دهند، و اهمیت رویدادهای سیگنالینگ قند برای کاهش تنش ها، به احتمال زیاد سطح بالایی از ارتباط بین این مسیرها وجود دارد. از علاقه ویژه برای مطالعات آینده، تعیین چگونگی گلیکوزیلاسیون پروتئین های هدف SnRK1 و/یا TOR خواهد بود، و اینکه آیا چنین رویدادهایی می توانند تنظیم توسط این کینازهای مرکزی را تغییر دهند. علاوه بر این، مطالعات آینده باید الگوهای گلیکوزیلاسیون در گیاهان فاقد کمپلکس های SnRK1 و TOR عملکردی را تحت شرایط مختلف رشد بررسی کنند تا مشخص شود آیا رویدادهای سیگنالینگ قند به عنوان تنظیم کننده های بالادست گلیکوزیلاسیون عمل می کنند یا خیر.