Acide jasmonique

Définition

L'acide jasmonique est un acide conjugué naturel d'un jasmonate qui joue un rôle de métabolite végétal en tant que phytohormone régulatrice de la croissance des plantes. La biosynthèse et le métabolisme de l'acide jasmonique interviennent en réponse aux stress abiotiques. Il peut induire la voie en cascade de la MAP kinase, le canal calcique et de nombreux processus qui interagissent avec les molécules de signalisation.

Structure de l'acide jasmonique :

L'acide jasmonique (C₁₂H₁₈O₃) est un acide oxo monocarboxylique qui est l'acide acétique (3-oxocyclopentyl) substitué par un groupe (2Z)-pent-2-en-1-yle en position 2 du cycle cyclopentane.

Explications

L'acide jasmonique et ses composés apparentés appartiennent au groupe des sesquiterpènes, dont certains sont bien connus comme composants odoriférants des huiles essentielles de plantes. Il est notamment présent chez Gelidium latifolium, Fusarium fujikuroi et d'autres organismes.

Plus précisément, l'acide jasmonique et ses dérivés, collectivement appelés jasmonates, sont des acides gras dérivés des cyclopentanones et appartiennent à la famille des lipides oxydés collectivement appelés oxylipines. Ces oxylipines sont des molécules de signalisation biologiquement actives qui sont produites soit de manière enzymatique par des lipoxygénases ou des alpha-dioxygénases, soit de manière non enzymatique par autooxydation d'acides gras polyinsaturés. La voie de biosynthèse de l'acide jasmonique est connue sous le nom de voie octadécanoïde.

✅ Les acides jasmoniques sont omniprésents chez les espèces végétales supérieures, où leurs niveaux sont élevés dans les tissus reproducteurs et les fleurs, mais très faibles dans les feuilles et les racines matures.

Les acides jasmoniques modulent de nombreux processus cruciaux dans la croissance et le développement des plantes, tels que la croissance végétative, la régulation du cycle cellulaire, la biosynthèse des anthocyanes, le développement des étamines et des trichomes, la maturation des fruits, la sénescence, l'inhibition de la biosynthèse de la Rubisco, l'ouverture des stomates, l'absorption de l'azote et du phosphore et le transport du glucose.

En tant que molécules de signalisation, les acides jasmoniques régulent l'expression de nombreux gènes en réponse à des stress abiotiques (par exemple, le sel, la sécheresse, les métaux lourds, la toxicité des micronutriments, les basses températures, etc.) et favorisent des mécanismes de protection spécifiques.

Au cours des dernières décennies, la biosynthèse de l'acide jasmonique a été bien caractérisée dans une variété de plantes monocotylédones et dicotylédones. Pour résumer, la JA est biosynthétisée grâce à l'action consécutive d'enzymes présentes dans le plaste, le peroxysome et le cytoplasme. Dans le chloroplaste, la biosynthèse de l'acide jasmonique commence par la libération membranaire chloroplastique d'acide linolénique, qui est finalement converti en 12-oxo-PDA. Lors du transport du 12-oxo-PDA dans le peroxysome, une série d'enzymes travaillent à le convertir en acide jasmonique, qui est ensuite exporté vers le cytoplasme. L'acide jasmonique peut être métabolisé en différents composés en fonction de la modification chimique du groupe acide carboxylique, de la chaîne latérale pentényle ou du cycle pentanone.

Utilité pour les plantes

Les plantes poussent dans des environnements qui imposent divers stress biotiques et abiotiques. Les principaux stress abiotiques qui influencent la croissance des plantes comprennent la lumière, la température, le sel, le dioxyde de carbone, l'eau, l'ozone et la teneur et la disponibilité des éléments nutritifs du sol, la fluctuation de l'un d'entre eux pouvant entraver les processus physiologiques normaux. Étant des organismes statiques, les plantes sont incapables d'éviter les stress abiotiques simplement en se déplaçant vers un environnement approprié.

Par conséquent, elles ont développé des mécanismes pour compenser les conditions de stress indésirables en modifiant leurs propres processus développementaux et physiologiques. La croissance, le développement et la survie des plantes dépendent de réseaux biologiques complexes couplés à des voies anabolisantes et cataboliques. Les stress abiotiques peuvent perturber ces voies de réseau, entraînant leur découplage.

Par exemple, des températures extrêmement élevées ou basses pourraient inhiber un sous-ensemble d'enzymes dans les mêmes voies ou dans des voies connectées, et divers composés intermédiaires pourraient donc s'accumuler en raison de ce découplage fonctionnel des voies métaboliques. Ces composés intermédiaires pourraient être convertis en sous-produits toxiques susceptibles d'affecter la survie ou la longévité de la cellule.

Les espèces réactives de l'oxygène constituent l'un des groupes les plus courants d'intermédiaires toxiques produits par les stress abiotiques. Les phytohormones, les régulateurs du développement des plantes, jouent un rôle central dans la détection et la signalisation de diverses conditions environnementales, telles que la sécheresse, le stress osmotique, les dommages causés par le froid, la toxicité des métaux lourds, etc.

Il existe actuellement neuf grandes classes connues de phytohormones naturelles (auxines, gibbérellines, cytokinines, l'acide abscissique, éthylène, brassinostéroïdes, acide jasmonique, acide salicylique et strigolactones), qui suscitent toutes de nombreuses réponses différentes.

En rapport avec "acide jasmonique"

• Fusarium

  

  Fusarium est un grand genre cosmopolite de champignons imparfaits (deutéromycètes) du sol dont de nombreuses espèces sont d'importants agents pathogènes...

• jasmonate

  

  Un jasmonate est une hormone végétale avec une fonction régulatrice importante dans le système immunitaire et de nombreux processus de développement...

• oxylipine

  

  Une oxylipine est une substance comprenant des produits d'oxydation d'acides gras polyinsaturés avec de l'oxygène et des substances dérivées primaires.

• prostaglandine

  

  La prostaglandine est une substance hormonoïde, libérée par des cellules endommagées, qui accroît l'inflammation.