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Lexikon der Biologie: Ethylen-induzierte Gene

Ethylen-induzierte Gene. Bei vielen physiologischen Reaktionen von Pflanzen auf endogenes oder exogenes Ethylen (Ethylen-Synthese) kommt es zur gesteigerten oder Neusynthese Ethylen-induzierter Proteine. Die Signaltransduktion läuft über den Ethylen-Rezeptor ETR (Ethylen, Kleindruck), der eine Aktivierung der Serin-Threonin-Kinase CTR1 auslöst. An der Weiterverarbeitung des Signals sind Kernproteine (sog. EIN3/EIL-Proteine) notwendig, die vermutlich als Transkriptionsfaktoren fungieren und an bestimmte Promotorelemente (primary ethylene response elements) binden. Vor kurzem konnte als erstes Zielgen dieser EIN3/EIL-Proteine ein sog. Ethylen-Response-Factor (ERF1) identifiziert werden, der wiederum die Transkription weiterer Gene steuert. Bei der Fruchtreifung (Fruchtreife) werden u.a. Zellwand-erweichende Enzyme (z.B. Cellulase, Polygalacturonase) induziert, bei der Seneszenz Cellulase und Chitinase (beim Blatt- und Blütenabwurf; Blattfall) und zahlreiche, bisher nur durch ihre mRNA erfaßte Proteine. Bei der Streßreaktion (Pflanzenstreß, Streßfaktoren bei Pflanzen) auf Verwundung und Pathogenbefall werden z.B. Chitinase, β-1,3-Glucanase, Proteinase-Inhibitoren und weitere, sog. Pathogenese-bezogene Proteine mit zum Teil unbekannter Funktion neu synthetisiert (pflanzliche Abwehr). Phenylalanin-Ammonium-Lyase, Chalkon-Synthase, Peroxidasen und Hydroxyprolin-reiche Proteine (Extensine; Hydroxyprolin-reiche Glykoproteine) der Zellwand werden z.B. durch Ethylen in ihrer Expression stark gesteigert.

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