Stigma (biologia)

Leimautumista , joskus kutsutaan silmätäplä jonka kirjaimellinen käännös Englanti silmätäplä , on organelle photoreceptor Tiettyjä soluihin flagelloitu- ( liikkuvia ) on viherlevän ja muut eliöt yksisoluisia fotosynteettisissä ja tekee niistä herkkiä valoa . Niinpä nämä organismit voivat suunnan ja voimakkuuden mukaan lähestyä sitä ( positiivinen fototaksi ) tai siirtyä poispäin ( negatiivinen fototaksi ). Se on myös vastuussa " fotoshokista " eli fotofobisesta vasteesta , joka näkyy, kun nämä solut altistetaan hetkeksi kirkkaalle valolle: solut pysähtyvät, vetäytyvät hieman takaisin ja jatkavat uintia eri suuntaan. Sen avulla nämä mikro-organismit voivat löytää ympäristön ja optimaaliset valaistusolosuhteet fotosynteesille .

Stigmat ovat luonteeltaan yksinkertaisimpia ja yleisimpiä "silmiä", jotka koostuvat pigmentoitujen valoreseptorirakeiden sisältämistä karotenoideista . Valosignaalin havaitseminen muuttaa flagellumin lyöntiä, mikä aiheuttaa fototaktisen reaktion. Fotoreseptorit löytyvät pigmentoitujen rakeiden ulkokalvosta .

Rakenne ja osatekijät

Fotoreseptori on suvun Euglena käsittää leimautumista sekä paraflagellar elin yhdistää leimautumista, että siiman . Alla elektronimikroskoopilla , tämä sarja näkyy lamellaarisen kokoonpano kalvon tangot on järjestetty kierteisesti.

In Chlamydomonas , leimautuminen on osa kloroplastiin ja on muodoltaan sandwich kalvon rakenne. Se johtuu kokoonpano kalvojen ja viherhiukkaseen (sisempi kalvo, ulomman kalvon ja kalvon tylakoidi ) ja rakeet, jotka sisältävät karotenoideja peitetty kalvolla. Rakeet on järjestetty neljännesaaltolevylle, joka heijastaa valoa valoreseptoreita kohti samalla kun se suojaa muista suunnista tulevaa valoa. Se dekonstruoituu solujen jakautumisen aikana itsensä uudelleen muodostamiseksi kussakin tytärsolussa sytoskeletin määrittelemän asymmetrisen järjestelyn mukaisesti  ; tämä leimautumisen epäsymmetrinen sijainti solussa on välttämätöntä tehokkaalle valotaksille .

Proteiineja olennaista toiminnalle leimautumista ovat valoreseptorin proteiineja  (in) . Valoreseptoreiden yksisoluiset organismit kuuluvat kahteen pääluokkaan: flavoproteiinit , kromofori on flaviinimolekyyli ja proteiinit retinylideeni  (fr) , toisin sanoen opiinit verkkokalvon johdannaisista, jotka muodostavat rodopsiineja . Euglenan valoreseptorit ovat oletettavasti flavoproteiineja, kun taas Chlamydomonas phototaxis välittyvät arkeoiden kaltaisilla rodopsiineilla ( bakteriorhodopsiini ).

Stigmat sisältävät fotoreseptoriproteiinien lisäksi suuren määrän proteiineja, joilla on rakenteellinen, metabolinen tai signalointirooli . Proteome on Chlamydomonakseen leimautumista - eli joukko proteiineja, jotka tekevät sitä - sisältää noin 200 erilaista proteiinia.

Valovastaanotto ja signaalinsiirto

Euglenan valoreseptori on adenylaattisyklaasi, joka aktivoituu sinisellä valolla. Heräte Tämän reseptorin johtaa muodostuminen syklisen AMP kuin toisiolähetin . Kemiallinen signaalitransduktiota mekanismi lopulta muuttuu tahdissa siiman ja siksi liikkeen solun.

Rodopsiinin tyyppinen arkkien ja Chlamydomonas sisältää kromoforin all- trans- retinylidene fotoisomeroitiin sisään isomeerin 13- cis . Tämä aktivoi kalsiumkanavan fotoreseptori johtaa muutokseen membraanipotentiaalin ja konsentraatio solunsisäisen ioneja kalsiumin . Valosähköisen signaalin siirtäminen muuttaa flagellumin lyöntiä ja solun liikkeitä.

Huomautuksia ja viitteitä

  1. (in) Georg Kreimer , vihreä levien silmätäplä laite: ensiarvoisen visuaalinen järjestelmä ja lisää?  ” , Current Genetics , voi.  55, n o  1, Helmikuu 2009, s.  19–43 ( lue verkossa ) DOI : 10.1007 / s00294-008-0224-8 PMID 19107486
  2. (en) Peter Hegemann , “  Visio mikrolevissä  ” , Planta , voi.  203, n °  3, Lokakuu 1997, s.  265-274 ( lue verkossa ) DOI : 10.1007 / s004250050191 PMID 9431675
  3. (en) JEROME J. WOLKEN , Euglena: Photoreceptor System for Phototaxis  " , The Journal of Protozoology , voi.  24, n o  4, Marraskuu 1977, s.  518-522 ( lue verkossa ) DOI : 10.1111 / j.1550-7408.1977.tb01004.x PMID 413913
  4. (in) Carol L. Dieckmann , Silmätäplää sijoitus ja kokoonpano viherlevässä Chlamydomonakseen  " , BioEssays: uutiset ja arvostelut Molecular, Cellular ja Kehitysbiologia , vol.  25, n °  4, Huhtikuu 2003, s.  410-416 ( lue verkossa ) DOI : 10.1002 / bies. 10259 PMID 12655648
  5. (fi) Takeshi Suzuki, Kenta Yamasaki, Satoshi Fujita, Kazushi Oda, Mineo Kubota, Kazuichi Yoshida, Masakatsu Watanabe, Hiromi Daiyasu, Hiroyuki Toh, Eriko Asamizu, Satoshi Tabata, Kenji Miura, Hideya Fukuzawa, Shogetso Nakoawa Takahashi , Archaeal-tyyppiset rodopsiinit Chlamydomonasissa : mallin rakenne ja solunsisäinen lokalisointi  " , Biochemical and Biophysical Research Communications , voi.  301, n °  3, 14. helmikuuta 2003, s.  711-717 ( lue verkossa ) DOI : 10.1016 / S0006-291X (02) 03079-6 PMID 12565839
  6. (in) Melanie Schmidt, Gunther Gessner Matthias Luff, Ines Heiland, Volker Wagner, Mark Kaminski, Stefan Geimer, Nicole Eitzinger Tobias Reißenweber Olga Voytsekh Monika Fiedler, Maria Mittagb ja Georg Kreimer , proteomiikan Analyysi tyvilaikkutaudista Chlamydomonakseen reinhardtii saa aikaan uudet Oivalluksia sen osista ja taktisista liikkeistä  ” , The Plant Cell , voi.  18, n °  8, elokuu 2006, s.  1908-1930 ( lue verkossa ) DOI : 10.1105 / tpc 106.041749 PMID 16798888
  7. (in) Mineo Kubota Shigeru Matsunaga Akio Murakami, Kaoru Ohno, Kiyoshi Shiga, Kazuichi Yoshida Michizo Sugai, Tetsuo Takahashi Terumitsu Hori ja Masakatsu Watanabe , sininen-valoaktivointiin adenylyylisyklaasia sovittelee photoavoidance in Euglena gracilis  " , Nature , voi.  415, 28. helmikuuta 2002, s.  1047-1051 ( lue verkossa ) DOI : 10.1038 / 4151047a PMID 11875575