The interface of central metabolism with hormone signaling in plants

Resumo

Entre a miríade de metabólitos produzidos pelas plantas, os metabólitos primários e os hormônios desempenham papéis essenciais de manutenção da célula e são fundamentais para o crescimento e desenvolvimento adequados das plantas. Embora as vias biossintéticas do metabolismo primário sejam bem caracterizadas, as dos hormônios ainda não estão completamente definidas. O metabolismo central fornece precursores para a biossíntese de hormônios, e a regulação e função dos metabólitos primários e hormônios estão intimamente entrelaçadas. A combinação da genética reversa e dos avanços tecnológicos em nossa capacidade de avaliar os níveis das entidades moleculares da célula (transcritos, proteínas e metabólitos) levou a melhorias consideráveis em nossa compreensão tanto da interação regulatória entre metabólitos primários e hormônios quanto de sua coordenação em resposta a diferentes condições. Aqui, fornecemos uma visão geral da interação do metabolismo primário e hormonal nos níveis metabólico e de sinalização, bem como uma perspectiva sobre as ferramentas que podem ser usadas para abordar nossas atuais lacunas de conhecimento no nível de sinalização.

Abstract

Amongst the myriad of metabolites produced by plants, primary metabolites and hormones play crucial housekeeping roles in the cell and are essential for proper plant growth and development. While the biosynthetic pathways of primary metabolism are well characterized, those of hormones are yet to be completely defined. Central metabolism provides precursors for hormone biosynthesis and the regulation and function of primary metabolites and hormones are tightly entwined. The combination of reverse genetics and technological advances in our ability to evaluate the levels of the molecular entities of the cell (transcripts, proteins and metabolites) has led to considerable improvements in our understanding of both the regulatory interaction between primary metabolites and hormones and its coordination in response to different conditions. Here, we provide an overview of the interaction of primary and hormone metabolism at the metabolic and signaling levels, as well as a perspective regarding the tools that can be used to tackle our current knowledge gaps at the signaling level.