Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe vermijdt planten-DNA de verwoestingen van UV-straling?

Planten hebben verschillende mechanismen ontwikkeld om hun DNA te beschermen tegen de schadelijke effecten van ultraviolette (UV) straling. Deze mechanismen omvatten:

1. UV-absorberende verbindingen: Planten produceren verschillende verbindingen die UV-straling absorberen, waardoor deze het DNA niet kan bereiken. Deze verbindingen omvatten flavonoïden, carotenoïden en anthocyanines. Flavonoïden en carotenoïden zijn pigmenten die planten hun kleur geven, terwijl anthocyanen verantwoordelijk zijn voor de rode, paarse en blauwe kleuren van veel groenten en fruit.

2. DNA-reparatiemechanismen: Planten beschikken over efficiënte DNA-reparatiemechanismen om door UV veroorzaakte DNA-schade te herstellen. Deze mechanismen omvatten fotoreactivatie, herstel van nucleotide-excisie en herstel van base-excisie. Fotoreactivatie omvat het gebruik van het enzym photolyase om door UV geïnduceerde DNA-schade te herstellen met behulp van zichtbaar licht. Reparatie van nucleotide-excisie en base-excisieherstel omvat de verwijdering van beschadigde nucleotiden en hun vervanging door onbeschadigde nucleotiden.

3. Fysieke barrières: Planten hebben verschillende fysieke barrières die hun DNA helpen beschermen tegen UV-straling. Deze barrières omvatten de wasachtige cuticulalaag op het oppervlak van bladeren en stengels, de dikke celwanden en de aanwezigheid van gespecialiseerde structuren die trichomen worden genoemd. Dit zijn kleine, haarachtige structuren die kunnen helpen UV-straling te blokkeren.

4. Vermijding: Sommige planten zijn geëvolueerd om UV-straling te vermijden door in schaduwrijke gebieden te groeien of door bladeren te hebben die georiënteerd zijn om de blootstelling aan UV-licht te minimaliseren. Sommige planten hebben bijvoorbeeld gevouwen of gekrulde bladeren, waardoor het oppervlak dat aan UV-straling wordt blootgesteld, wordt verkleind.

5. Acclimatisatie: Planten kunnen ook acclimatiseren aan UV-straling door de productie van UV-absorberende verbindingen en DNA-reparatie-enzymen te verhogen als reactie op verhoogde UV-blootstelling. Deze acclimatisatiereactie helpt planten zich aan te passen aan veranderende omgevingsomstandigheden en hun DNA te beschermen tegen UV-schade.

Door gebruik te maken van deze verschillende mechanismen kunnen planten hun DNA beschermen tegen de schadelijke effecten van UV-straling en hun genetische integriteit behouden.