Unfinished story of polyamines: Role of conjugation, transport and light-related regulation in the polyamine metabolism in plants

Resumo

As poliaminas desempenham um papel fundamental no funcionamento de todas as células. Seu papel regulador no desenvolvimento das plantas, sua função sob condições de estresse e seu metabolismo têm sido bem documentados em relação à síntese e catabolismo em um número crescente de espécies de plantas. No entanto, a maioria desses estudos concentra-se nos níveis das poliaminas mais abundantes, fornecendo às vezes dados sobre a atividade enzimática ou níveis de expressão gênica durante a síntese de poliaminas, mas geralmente não mencionando o fato de que as mudanças no pool de poliaminas são muito dinâmicas e que outros processos também estão envolvidos na regulação dos níveis reais de poliaminas. As diferenças na distribuição de poliaminas individuais e sua conjugação com outros compostos foram descritas há algum tempo, mas esses aspectos têm recebido pouca atenção. Além disso, o papel dos transportadores de poliaminas nas plantas está apenas agora sendo reconhecido. A presente revisão destaca a importância das poliaminas conjugadas e também aponta que as investigações não devem lidar apenas com o metabolismo das poliaminas em si, mas também devem cobrir outras questões importantes, como a relação entre a percepção de luz e o metabolismo das poliaminas, ou o envolvimento das poliaminas no ritmo circadiano.

Abstract

Polyamines play a fundamental role in the functioning of all cells. Their regulatory role in plant development, their function under stress conditions, and their metabolism have been well documented as regards both synthesis and catabolism in an increasing number of plant species. However, the majority of these studies concentrate on the levels of the most abundant polyamines, sometimes providing data on the enzyme activity or gene expression levels during polyamine synthesis, but generally making no mention of the fact that changes in the polyamine pool are very dynamic, and that other processes are also involved in the regulation of actual polyamine levels. Differences in the distribution of individual polyamines and their conjugation with other compounds were described some time ago, but these have been given little attention. In addition, the role of polyamine transporters in plants is only now being recognised. The present review highlights the importance of conjugated polyamines and also points out that investigations should not only deal with the polyamine metabolism itself, but should also cover other important questions, such as the relationship between light perception and the polyamine metabolism, or the involvement of polyamines in the circadian rhythm.