مروری بر گونه های فعال اکسیژن (‏ROS‏): تولید، کارکرد و تاثیر آن ها در گیاهان

گونه های فعال اکسیژن (ROS) تولیدشده در اندامک هایی مانند میتوکندری، کلروپلاست و پراکسی زوم نقش مهمی در مسیرهای انتقال پیام در گیاهان دارند و واکنش های اکسایش-کاهش، رشد و نمو و همچنین پاسخ های دفاعی گیاه در برابر تغیرات محیطی را تنظیم می کنند. بنابراین، ROSها بر هر جنبه و مرحله ای از گیاه تاثیرگذار هستند. ROSها مانند پراکسید هیدروژن، رادیکال های سوپراکسید و هیدروکسیل و اکسیژن منفرد، در سلول های گیاهی به عنوان پیام رسان های ثانویه جهت تنظیم طیف متنوعی از عملکردهای پروتیینی (با تغیرات پساترجمه) و تنظیم بیان ژن عمل می کنند. ROSها به صورت طبیعی در جریان پاسخ گیاه به شرایط محیطی و ارتباطات داخل و بین سلولی تولید می گردند. با این حال تحقیقات اخیر نشان داده است که این ترکیبات نقش مهمی در پاسخ گیاهان به شرایط تنش بر عهده دارند. تنش های زیستی مانند: قارچ ها، ویروس ها، کنه ها، حشرات و سایر جانداران، به همراه تنش های محیطی غیرزیستی مانند: خشکی، شوری و فلزات سنگین موجب افزایش تولید ROS در گیاهان می شود. گیاهان مکانیسم های متنوعی جهت مقابله با تاثیرات منفی افزایش تولید ROSها دارند. حذف ROS در گیاهان به طور معمول توسط دو گروه اصلی از مولکول های آنتی اکسیدان آنزیمی و
غیر-آنزیمی صورت می پذیرد. مولکول های آنتی اکسیدان با خنثی کردن ROS و تبدیل آن به آب، به عنوان محصول نهایی، نقش مهمی در تحمل گیاه به تنش ها را ایفا می کنند. با این حال در شرایط تنش شدید، گیاهان قادر به حذف همه ی مولکول های تولید شده مازاد نیستند و درنتیجه مقدار بالای ROS موجب ایجاد تنش اکسیدی و آسیب به ترکیبات اصلی سلول مانند پروتیین ها، لیپیدها، DNA، کربوهیدرات ها و درنهایت مرگ سلول می شود. هنوز به بسیاری از سوالات در مورد واکنش گیاهان به تنش اکسیدی و تنظیم ارتباطات سلولی در زمان تنش پاسخ داده نشده است. این مقاله ی مروری به بررسی محل و نحوه ی تولید ROSها، انواع و تاثیرات آن ها بر سیستم پیام رسانی سلولها و ایجاد پاسخ های سازگاری گیاهان در شرایط تنش می پردازد. همچنین، نحوه کارکرد آنتی اکسیدان های موثر در حفظ هموستازی سلول و کارایی آنها در حذف یا خنثی سازی اثر رادیکال های آزاد اکسیژن مورد بررسی قرار میگیرد.