مقاله فارسی متابوليسم اسيدهاي هسته اي

متابوليسم اسيدهاي هسته اي و سنتز پروتئين
متابوليسم اسيدهاي هسته اي و سنتز پروتئين كه در ارتباط نزديك هستند، مرحله بحراني متابوليسم مي باشند. اين مواد عمدتاً مسئول انتقال اطلاعات ژنتيكي از DNA به پروتئينهاي فعال آنزيم ها و پروتئين هاي ساختماني مي باشند. اين مولكولها فاكتورهاي اصلي در تعيين شكل و عمل ارگانيسم ها مي باشند. اين فرايند با مضاعف شدن DNA آغاز شده و از طريق نسخه برداري RNA و ترجمه رمز به صورت پروتئين ها دنبال مي شود. اين فرآيند پيچيده شامل واكنش هاي بسياري است كه به فاكتورهاي متعددي نياز دارد. جزئيات اين گروه از واكنش ها به طور مشروح در كليه كتابهاي بيوشيمي و فيزوبيولوژي عمومي آورده شده و در اينجا بررسي نخواهد شد.
با اطمينان بايد گفت علف كشي كه هر يك از واكنش هاي اين فرآيند را به طور قابل ملاحظه اي تغيير مي دهد، مي تواند تأثير عميقي بر رشد و نموگياه داشته باشد. اثر 2,4-D بر روي اين فرآيند به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته و نتايج اين مطالعات توسط چري (1976) گردآوري شده است كه در فصل مربوط به فونوكسي در همين كتاب ارائه مي شود.
نتيجه تيمار كردن يك گياه حساس با 2,4-D تشديد فعاليت RNA پليمراز و افزايش سنتز RNA و پروتئين است كه با تكثير توده اي سلول در بافت بعضي از اندام ها همراه مي باشد. البته در غلظت هاي زياد علف كش امكان جلوگيري از اين فرايندها وجود دارد.
كلروپلاست و ميتوكندريها هر دو حاوي DNA هستند كه از تركيب بازي خود با DNA هسته اي تفاوت دارند. رويداد سنتز DNA، سنتز RNA از روي DNA و سنتز پروتئين نيز در اين اندامكها مشاهده شده است. اغلب علف كش هايي كه از جذب اكسيژن به وسيله ميتوكندري و آزاد شدن اكسيژن توسط كلروپلاستها جلوگيري مي كنند، نيز با متابوليسم اسيدهاي هسته اي و سنتز پروتئين تداخل عمل دارند. ساير محل هاي واكنش به وسيله اين علف كش ها كه در مطالعات اندازه گيري كوتاه مدت اكسيژن مشخص نمي شوند نيز ممكن است در مجموعه عكس العمل هاي بيوشيميايي اين علف كش ها سهيم باشند.
تنظيم سنتز RNA و پروتئين جلوگيري را تحريك فعاليت آنزيم هاي DNase و RNase و ناقص ماندن فسفريلاسيون اكسيداتيو نيز با عمل بعضي از علف كش هاي مرتبط بوده است.
كروئن هاگن و مورلند (1971) در مقاله اي كه نتايج آزمايش در مورد اثر حدود 22 تركيب را به محتوي ATP در بافت هيپوكوتيل سويا تشريح مي كند، سعي كردند كه تأثير علف كش ها را به مقدار ATP فسفريلاسيون اكسيداتيو و سنتز RNA و پروتئين به تصوير بكشند. دينوزب، آيوكسينيل، پروپانيل و كلروپروفام ميزان ATP را 88 تا 90 درصد كاهش دادند، در حاليكه پروپاكلر 2,4,5-T فناك 65% تا 69% از ميزان ATP كاستند. گزارش شده است كه تمام اين تركيبات به استثناي پروپاكلر و فناك كه براي اين منظور ارزيابي نشدند از فسفريلاسيون اكسيداتيو جلوگيري مي كنند.
همچنين گزارش شده است كه تمام تركيبات فوق سنتز RNA و پروتئين را كاهش مي دهند. اين اطلاعات نشان مي دهد كه جلوگيري از سنتز RNA و پروتئين در مورد اين علف كش ها مربوط به فقدان ATP است البته ون هوگستراتن (1972) دريافت حتي هنگامي كه ATP محدود نشده باشد نيز از سنتز پروتئين به وسيله PCP (98%)، آيوكسينيل (93%) ، دينوزب (90%)، فناك (37%) و كلرپروفام (29%) جلوگيري مي شود. اين محقق از نوعي سيستم با سلولهاي آزاد استفاده نمود كه مخلوط تلقيحي آن حاوي ATP و GTP و نيز يك سيستم توليد كننده ATP بود.
اسيدهاي زنجيره اي كلردار
اين دو علف كش زنجيره اي و اسيدی كلردار معمولاً به صورت نمك سديم يا مخلوطي از نمكهاي سديم و منيزيم دالاپون به كار مي رود. هر دو تركيب به ويژه، بر روي گندميان مؤثر مي باشند ولي بعضي از علف هاي هرز پهن برگ را نيز كنترل مي كنند. TCA فقط جهت استفاده روي تعداد محدودي از گياهان زراعي به ثبت رسيده است در حالي كه دالاپون را در مورد بسياري از گياهان زراعي مي توان بكار برد. مهمترين كاربرد اين گروه از علف كش ها استفاده از دالاپون به صورت تيمار برگي جهت كنترل گندميان دائمي در بعضي از گياهان زراعي و اراضي غير زراعي مي باشد. موقعيت در اين عمل با داشتن برنامه سيستماتيك در تكرار سمپاشي بستگي دارد.
ردمن و هاماکر (1957) گزارش دادند که دالاپون و TCAرسوب دهنده پروتئین هستند و در غلظت ppm 200 باعث رسوب قابل رویت پروتئین در زرده و سفیده تخم مرغ می شوند. این مقدار غلظت نسبتاً زیادی است. البته یکی از جنبه های اثر علف کش ها اسیدی زنجیره ای، که مورد تحقیق قرار نگرفته ولی مطالعات جدی را طلب می کند اثر این ترکیبات بر تغییرات ساختمانی در پروتئین ها و از جمله آنزیم ها می باشد. فوی (1975) اشاره می کند که استات ها و پروپیونات های هالوژن دار از نظر تئوری می توانند گروه های سولفیدریل یا آمینی موجود در آنزیم را طبق قانون فریدل – کرافت (م) آلکیله کنند. چنانچه این اعمال واقعاً انجام بگیرند، می توانند تغییرات ساختمانی را به بار آورند. ایجاد پیوند هیدروژنی بین دالاپون و N- متیل استامید که یک مدل پروتئینی است، گزارش شده است (کمپ و همکاران 1969). از بحث های قبلی دریافتیم که ظاهراً بسیاری از واکنش های آنزیمی تحت تأثیر این علف کش ها قرار می گیرند ولی این امر از مسیر خاصی که بتوانند توجیه کننده مکانیسم عمل آنها باشد، انجام نمی گیرد. ترکیباتی که در غلظت ppm 200 باعث رسوب پروتئین ها می شوند، باید در غلظت خیلی کمتر که احتمالاً در محدوده فیزیولوژی عمل آنها می باشد، برخی تغییرات ساختمانی را در پروتئین ها بوجود آورند. چنانچه چنین تغییراتی واقعاً روی دهند، می توانند بسیاری از نتایجی را که گزارش شده است، توجیه نمایند.
آمیدها
علف کش های آمیدی گروه کثیر از مواد شیمیایی را در بر می گیرند. زیرگروه اصلی در علف کش های کلاس آمیدکلرواستامیدها هستند این ترکیبات در موقعیت R1 خود یک گروه متیل مونوکلره (Cl-CH2-) دارند و شامل آلاکلر، بوتاکلر، CDAA، متولاکلر، پروپاکلر و تربوکلر هستند اما ساختمان شیمیایی بقیه علف کش های آمیدی، بجز وجود ساختمان آمید مرکزی وجه اشتراک اندکی دارند، با این حال بیشتر آنها در موقعیت R3 یک استخلاف هیدروژن دارند. به همین ترتیب، خواص بیولوژیکی و کاربرد آنها نیز بسیار متغیر است. این ترکیبات در تعدادی از گیاهان زراعی منحصراً بعنوان علف کش های انتخابی مصرف می شوند. بیشتر این مواد، از جمله کلرواستامید، سیس آنیلید، دی فن آمید، ناپتالام، پرونامید، ناپروپامید به عنوان علف کش هایی که پیش از کاشت یا پیش از سبز شدن، در خاک وارد می شوند، بکار می روند. البته، بنزادوکس، سیپرومید و پروپانیل جهت کنترل علفهای هرز، بر روی شاخ و برگ آنها مصرف می شوند.
مان و همکاران (1965) و مورلند و همکاران (1969) اثر CDAA را بر روی سنتز پروتئین در قطعات بافتی با استفاده از لوسین 14C مورد بررسی قرار دادند. مان و همکاران (1965) گزارش دادند که CDAA از سنتز پروتئین در جو و سزبانیا (Sesbania exaltata) جلوگیری می نمايد ولی مورلندو همکاران (1969) هیچگونه ممانعت معنی داری در سنتز پروتئن در سویا را مشاهده نکردند. شاید این واقعیت که سویاها به خسارت CDAA مقاوم اند، بتوانند توجیه کننده نتایج متضاد این دو تحقیق باشد. مورلند و همکاران (1969) و اسمیت و جاورسکی (چاپ نشده)
پی بردند که CDAA از سنتز -y آمیلاز بوسیله اسید جیبرلیک در نیمه بذرهای بدون جنین جو جلوگیری می کند. معلوم شده است که CDAA از گسترش فعالیت آنزیم های پروتئولیتیک در لپه های کدو ممانعت می نماید ( اشتون و همکاران 1968). این که آیا جلوگیری از این آنزیمهای هیدرولیتیکی بوسیله CDAA به دلیل اختلال در سنتز پروتئین یا اختلال در مکانیزم کنترل هورمونی آنها می باشد مشخص نیست. مورلند و همکاران (1969) گزارش دادند که CDAA از
سنتز RNA در قطعات بافتی سویا ممانعت نمی کند.
معلوم شده است که پروپاکلر از رشد ریشه و ساقه در خیار جلوگیری می کندس ولی قبل از توقف رشد نوعی ممانعت از سنتز پروتئین در ریشه روی می دهد (دوک 1967، دوک و همکاران1975). ممانعت از سنتز RNA نیز بعد از توقف سنتز پروتئین توسط پروپاکلر به وقوع می پیوندد. از آنجاکه فسفریلاسیون اکسیداتیو و اتصال ریبوزومها به mRNA هیچکدام به وسیله پروپاکلرتحت تأثیر قرار نمی گیرند، احتمالاً جلوگیری از سنتز پروتئین به دلیل ممانعت از فعال شدن اسیدهای آمینه و تشکیل آمینواسیل -tRNA و یا اختلال در انتقال آمینواسیل – rRNA جهت تشکیل پلی پپتید می باشددهیلون (1971) فرض کرد که مکانیزم عمده پرو پاکلر جلوگیری از فعال شدن اسیدهای آمینه می باشد. جاورسکی (1969) بیان داشت -α هالوژن موجود در -α کلرواستامیدها به علت طبیعت واکنش کنندگی خود با گروه آمینی متیونیل – rRNA یک استخلاف نوکلئوفیلی انجام می دهد. این امر مانع از شروع اتصال در زنجیره پپتیدی
می شود،زیرا طبق نظریه لیس و کلر (1970) ممکن است متیونیل . rRNA در بعضی از گیاهان بعنوان آغازگر زنجیره پپتیدی عمل کند. در صورتی که پروپاکلر از شروع زنجیر پپتیدی جلوگیری کند، از سنتز پروتئین نیز ممانعت خواهد شد.
ظاهراً پرونامید از طریق تغییر دادن متابولیسم RNA , DNA، پروتئین و دیواره، سلولی عمل می کند. اسمیت و همکاران (1971) گزارش دادند که پرونامید میزان RNA , DNA و پروتئین در ریزوم های مرغ را افزایش می دهد. مقدار سلولز نیز به شدت افزایش می یابد. دسای (1973) نیز در نوکریشه گندم های تیمار شده با پرونامید افزایش در میزان RNA که پرونامید شرکت لوسین 14C- را در پروتئین شرکت گلوکز 14C- در دیوارهای سلولی نوک ریشه های یولاف را افزایش می دهد. البته این محققین جلوگیری از تقسیم میتوز را اولین جایگاه عمل پرونامید محسوب نمودند.
آميترول
اين تركيب نخستين بار در سال 1954 بوسيله شركت آم كم بعنوان علف كش معرفي گرديد. با وجودي كه اين تركيب جهت كنترل علف هاي هرز چندين گياه زراعي مورد استفاده قرار گرفته است، در حال حاضر در ايالات متحده براي مصرف بر روي هيچ نوع گياه زراعي به ثبت نرسيده است. و تنها جهت كنترل علف هاي هرز در اراضي آيش (كاشته نشده) بكار مي رود. اين تركيب بصورت اسپري روي برگ مصرف شده و در خاك هاي گرم و مرطوب بسرعت تجزيه مي گردد. اين علف كش غالباً همراه با يك علف كش بادوام خاك بكار مي رود زيرا ،

فایل : 30 صفحه

فرمت : Word