Auxin und ihre Rolle in der Pflanzenentwicklung: Struktur, Signalgebung, Regulation und Reaktionsmechanismen

Auxine sind Pflanzenhormone, die eine zentrale Rolle bei der Kontrolle des Pflanzenwachstums und der -entwicklung unter verschiedenen Umweltbedingungen spielen. Selbst bei niedrigen Konzentrationen können Auxine die Genexpression durch spezifische Transkriptionsfaktoren und Proteine regulieren, die auf Umweltreaktionen in der Signalkaskade abgestimmt sind. Auxine werden in Geweben mit hoher Zellteilungsaktivität synthetisiert und durch spezifische Transmembranproteine verteilt, die den Efflux und Influx regulieren. Diese Übersicht präsentiert aktuelle Fortschritte im Verständnis der biosynthetischen Wege, die sowohl von Tryptophan abhängig als auch unabhängig sind, wobei die intermediären Indolverbindungen (Indol-3-Acetamid, Indol-3-Acetaldoxim, Indol-3-Pyruvat und Tryptamin) sowie die Schlüsselenzyme für die Auxinsynthese, wie YUCs und TAAs, hervorgehoben werden. In Bezug auf die Signalkaskade wurde gezeigt, dass Auxine die Regulierung der Genexpression durch die Verbindung zwischen Synthese und Verteilung beeinflussen. Darüber hinaus regulieren die molekulare Aktion der Auxin-Antwortfaktoren und die Auxin/Indol-3-Essigsäure-Transkriptionsfaktoren mit den F-Box TIR1/AFB-Auxinrezeptoren die Genexpression. Außerdem wird die Bedeutung von Mikro-RNAs im Auxin-Signalweg und deren Einfluss auf die Pflanzenplastizität gegenüber Umweltschwankungen ebenfalls demonstriert. Abschließend beschreibt diese Übersicht die chemischen und biologischen Prozesse, an denen Auxine in Pflanzen beteiligt sind.