Bilgi Bankası

Fenilalanin amonyak liyaz (PAL)

Fenilalanin amonyak liyaz (PAL), aspir (Carthamus tinctorius L.) bitkisinde fenilpropanoid metabolizmasının ilk ve hız sınırlayıcı enzimi olarak görev yapar.
Bu enzim, fenilalanini trans-sinnamik aside dönüştürerek lignin, flavonoid, fenolik asitler ve antosiyaninler gibi ikincil metabolitlerin sentezini başlatır.
PAL, aspirde hem biyotik (patojen) hem de abiyotik (UV, kuraklık, tuzluluk) streslere karşı savunma mekanizmasında önemli bir rol oynar.

Kimyasal Özellikleri ve Reaksiyonu

Özellik Açıklama
Tam adı Fenilalanin Amonyak Liyaz (EC 4.3.1.24)
Reaksiyon Denklemi L-Fenilalanin → Trans-sinnamik asit + NH₃
Yerleşim yeri Sitoplazma (özellikle epidermal ve vasküler dokular)
Cofaktör Fe²⁺, Mg²⁺ (enzim stabilitesi için)
Optimum pH 8.0 – 8.8
Gen ailesi CtPAL1, CtPAL2, CtPAL3 (aspire özgü varyantlar)

Aspir Bitkisinde PAL Enziminin Fizyolojik Rolleri
Süreç / Görev PAL’ın Rolü Açıklama
Fenilpropanoid Yolu Başlangıcı Fenilalaninden cinnamik asit sentezi Flavonoid, lignin ve fenolik asitlerin öncüsünü oluşturur.
Savunma Mekanizması Fenolik bileşikler ve fitoaleksin üretimi Patojenlere karşı dayanıklılık sağlar.
Lignin Sentezi Hücre duvarını güçlendirir Mekanik dayanıklılığı artırır, su kaybını azaltır.
Antioksidan Aktivite Fenolik bileşiklerin üretimi ROS birikimini önler, oksidatif stresi azaltır.
Renk ve Pigmentasyon Flavonoid ve antosiyanin sentezi Çiçek ve tohum kabuğu renklenmesinde etkilidir.

PAL Aktivitesini Etkileyen Faktörler

  • Işık: UV-A ve UV-B ışınları PAL aktivitesini artırır.

  • Sıcaklık: 20–30 °C optimum; aşırı sıcaklıkta enzim stabilitesi azalır.

  • Stres Faktörleri: Kuraklık, tuzluluk, yara alma, patojen saldırısı PAL genlerini uyarır.

  • Hormonlar: Jasmonat (JA), Salisilik Asit (SA), Etilen (ET) PAL aktivitesini kuvvetle artırır.

  • Besin Elementleri: Mn, Fe, Zn ve Cu eksiklikleri fenilpropanoid metabolizmasını zayıflatır.

PAL ve Fenilpropanoid Yolu (Basitleştirilmiş Şema)

Fenilalanin → (PAL) → Sinnamik Asit → (C4H, 4CL) → p-Kumaril-CoA → Flavonoidler / Lignin / Fenolik Asitler

Bu yol, bitkinin savunma, pigmentasyon ve hücre duvar dayanıklılığı için merkezi bir öneme sahiptir.

Aspirde PAL Aktivitesini Artıran Uygulamalar

Amaç Uygulama Etkisi
Savunma Gücünü Artırmak Jasmonat (JA) veya Salisilik Asit (SA) spreyleri PAL ekspresyonunu artırır
Antioksidan Üretimini Artırmak UV-B ışığına kontrollü maruziyet Flavonoid ve fenolik madde sentezini tetikler
Renklenmeyi Güçlendirmek Brassinosteroid + GA₃ uygulaması Antosiyanin birikimini teşvik eder
Hastalık Direnci Elicitor uygulamaları (kitin, laminarin) PAL, PR proteinleriyle birlikte aktive olur

Aspirde PAL Aktivitesinin Önemi

  • Kuraklık ve tuzluluk toleransı

  • Patojenlere karşı doğal savunma

  • Antioksidan ve fenolik bileşik birikimi

  • Hasat sonrası doku sağlamlığı ve renk stabilitesi

İlaç Önerileri