The role of cyclic nucleotides in plant signaling

Abstract

Cyclic nucleotides, specifically cyclic adenosine monophosphate (cAMP) and cyclic guanosine monophosphate (cGMP) are well-established second messengers in most eucaryotic and procaryotic cells. Although they are some of the most ubiquitous second messengers in animal tissues, the significance of cyclic nucleotides in plant signaling has long been underestimated, leading to a period of neglect in plant cyclic nucleotide research. Recently, however, these molecules have been recognized as crucial components of plant signaling pathways, resulting in renewed research interest. Advanced methods tailored to studying cyclic nucleotides are now being employed to identify and characterize novel proteins involved in their signaling and to elucidate the pathways and processes they mediate. Despite the increased interest and rapid advancements in this field, our understanding of cyclic nucleotide signaling in plants remains fragmented. Numerous questions regarding their signaling mechanisms and physiological effects are emerging. This thesis aims to provide a comprehensive review of the current knowledge on cyclic nucleotides in plant signaling, highlighting significant findings and identifying critical research gaps that warrant further investigation.

Cyklické nukleotidy, konkrétně cyklický adenosinmonofosfát (cAMP) a cyklický guanosinmonofosfát (cGMP), patří mezi nejběžnější druhé posly ve většině eukaryotických a prokaryotických buněk. Přestože je signalizace cyklických nukleotidů podrobně popsána v živočišných tkáních, dlouho nebyly považovány za významné pro rostlinou signalizaci a jejich výzkum byl minimální. V posledních letech však začíná vycházet najevo, jak klíčové jsou tyto molekuly jako komponenty signalizačních drah v rostlinách, a v jejich výzkumu nastává období rozkvětu. Pokročilé metody specifické pro studium cyklických nukleotidů umožňují identifikaci a popis nových proteinů zapojených do jejich signalizace a objasnění drah a procesů, se kterými jsou cyklické nukleotidy spojené. Navzdory rychlému pokroku ve výzkumu cykických nukleotidů jsou poznatky o jejich signalizaci v rostlinách roztříštěné. V souvislosti s mechanismy jejich regulace a vlivu na rostlinou fyziologii přibývá mnoho otázek. Tato bakalářská práce si klade za cíl poskytnout celistvou rešerši současného výzkumu cyklických nukleotů v rostlinné signalizaci, a vytyčení výzkumných otázek, které by zasloužily být zodpovězeny.