مروري بر گونه‌هاي فعال اكسيژن (‏ROS‏): توليد، كاركرد و تأثير آن‌ها در گياهان

گونه‌هاي فعال اكسيژن (ROS) توليدشده در اندامك‌هايي مانند ميتوكندري، كلروپلاست و پراكسي‌زوم نقش مهمي در مسيرهاي انتقال پيام در گياهان دارند و واكنش‌هاي اكسايش-كاهش، رشد و نمو و همچنين پاسخ‌هاي دفاعي گياه در برابر تغيرات محيطي را تنظيم مي‌كنند. بنابراين، ROSها بر هر جنبه و مرحله‌اي از گياه تأثيرگذار هستند. ROSها مانند پراكسيد هيدروژن، راديكال‌هاي سوپراكسيد و هيدروكسيل و اكسيژن منفرد، در سلول‌هاي گياهي به‌عنوان پيام‌رسان‌هاي ثانويه جهت تنظيم طيف متنوعي از عملكردهاي پروتئيني (با تغيرات پساترجمه) و تنظيم بيان ژن عمل مي‌كنند. ROSها به صورت طبيعي در جريان پاسخ گياه به شرايط محيطي و ارتباطات داخل و بين سلولي توليد مي‌گردند. با اين حال تحقيقات اخير نشان داده است كه اين تركيبات نقش مهمي در پاسخ گياهان به شرايط تنش بر عهده دارند. تنش‌هاي زيستي مانند: قارچ‌ها، ويروس‌ها، كنه‌ها، حشرات و ساير جانداران، به همراه تنش‌هاي محيطي غيرزيستي مانند: خشكي، شوري و فلزات سنگين موجب افزايش توليد ROS در گياهان مي‌شود. گياهان مكانيسم‌هاي متنوعي جهت مقابله با تأثيرات منفي افزايش توليد ROSها دارند. حذف ROS در گياهان به طور معمول توسط دو گروه اصلي از مولكول‌هاي آنتي‌اكسيدان آنزيمي و غير-آنزيمي صورت مي‌پذيرد. مولكول‌هاي آنتي‌اكسيدان با خنثي كردن ROS و تبديل آن‌ به آب، به‌عنوان محصول نهايي، نقش مهمي در تحمل گياه به تنش‌ها را ايفا مي‌كنند. با اين حال در شرايط تنش شديد، گياهان قادر به حذف همه‌ي مولكول‌هاي توليد شده مازاد نيستند و درنتيجه مقدار بالاي ROS موجب ايجاد تنش اكسيدي و آسيب به تركيبات اصلي سلول مانند پروتئين‌ها، ليپيدها، DNA، كربوهيدرات‌ها و درنهايت مرگ سلول مي‌شود. هنوز به بسياري از سوالات در مورد واكنش گياهان به تنش اكسيدي و تنظيم ارتباطات سلولي در زمان تنش پاسخ داده نشده است. اين مقاله‌ي مروري به بررسي محل و نحوه‌ي توليد ROSها، انواع و تأثيرات آن‌ها بر سيستم پيام‌رساني سلولها و ايجاد پاسخ‌هاي سازگاري گياهان در شرايط تنش مي پردازد. همچنين، نحوه كاركرد آنتي‌اكسيدان‌هاي مؤثر در حفظ هموستازي سلول و كارايي آنها در حذف يا خنثي‌سازي اثر راديكال‌هاي آزاد اكسيژن مورد بررسي قرار مي گيرد.