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Artigo

Ca2+ to the rescue – Ca2+channels and signaling in plant immunity

Resumo

O Ca2+ é um segundo mensageiro universal em muitas vias de sinalização em todos os eucariotos, inclusive nas plantas. Mudanças transitórias na [Ca2+]cyt são rapidamente geradas por uma gama diversificada de estímulos, como seca, calor, ferimentos e estresses bióticos (infecção por microrganismos patogênicos e simbióticos), bem como sinais de desenvolvimento. Já se sabe há algum tempo que os sinais transitórios de [Ca2+]cyt desempenham funções cruciais para ativar a imunidade das plantas e, recentemente, foram feitos progressos significativos nesse campo de pesquisa. No entanto, a identidade e a regulação dos canais iônicos envolvidos nos sinais de Ca2+ relacionados à defesa ainda são enigmáticas. Os membros de duas famílias de canais iônicos ligados a ligantes, os canais semelhantes a receptores de glutamato (GLRs, do inglês Glutamate Receptors) e os canais ligados a nucleotídeos cíclicos (CNGCs, do inglês Cyclic Nucleotide-Gated channels), foram implicados nas respostas imunes; no entanto, são necessários dados mais precisos para entender seu envolvimento direto na criação de sinais de Ca2+ durante as respostas imunes. Além disso, o estudo de outros grupos de canais iônicos também é necessário para entender o quadro completo da rede de sinalização de Ca2+ intra e intercelular. Nesta revisão, resumimos os sinais de Ca2+ na imunidade das plantas do ponto de vista dos canais iônicos e discutimos os desafios futuros nesse empolgante campo de pesquisa.



Abstract

Ca2+ is a universal second messenger in many signaling pathways in all eukaryotes including plants. Transient changes in [Ca2+]cyt are rapidly generated upon a diverse range of stimuli such as drought, heat, wounding, and biotic stresses (infection by pathogenic and symbiotic microorganisms), as well as developmental cues. It has been known for a while that [Ca2+]cyt transient signals play crucial roles to activate plant immunity and recently significant progresses have been made in this research field. However the identity and regulation of ion channels that are involved in defense related Ca2+ signals are still enigmatic. Members of two ligand gated ion channel families, glutamate receptor-like channels (GLRs) and cyclic nucleotide-gated channels (CNGCs) have been implicated in immune responses; nevertheless more precise data to understand their direct involvement in the creation of Ca2+ signals during immune responses is necessary. Furthermore, the study of other ion channel groups is also required to understand the whole picture of the intra- and inter-cellular Ca2+ signalling network. In this review we summarize Ca2+ signals in plant immunity from an ion channel point of view and discuss future challenges in this exciting research field.


W. Moeder
V. Phan
K. Yoshioka

2019 - Plant Science

Palavras-chave:

Cálcio, Ca2+, imunidade de plantas, resistência a patógenos, CNGC, GLR, TPC1, defesa, canal, canal de íons, OSCA, MCA

Termos de indexação:

Vias de sinalização, estresses abióticos, estresses bióticos, respostas de defesa, redes de sinalização intracelular, microorganismos patogênicos, microorganismos

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