Varmesjokk

   Varmesjokk vil si å utsette organismen for 5-20oC over normal kropps eller  veksttemperatur opptil noen timer, og mange organismer responderer på høy temperatur med syntese av nye proteiner eller økt syntese av varmesjokkproteiner (hsp).

Planteskader av ekstrem temperatur

Høy temperatur gir solskåldskader på den soleksponerte siden av epler, tomater, løk. Temperaturen på solsiden er høy i forhold til skyggesiden. Symptomer på høytemperaturskader er  vannfylte områder, blærer og og uttørking av vevet som gir innsunkne områder på fruktoverflaten. Dette kan bl.a. sees på sukkulenter i en varm vinduskarm. Lav relativ fuktighet skader inneplanter om vinteren hvor varme gir for oss behagelig innetemperatur med relativ fuktighet på 15-25 %, noe som kan tilsvare ørkenstrøk, spesielt i nærheten av radioatorer og andre varmekilder. Først blir bladene blekt grønne og kollapser og danner brune tørre flekker.  De fleste planter kan lage vev som tåler tørke i form av frø eller sporer, men vegetativt vev tåler sjelden uttørking. Unntaket er mose og lav som tåler uttørking og rehydrering.   Vannkjerne i eple og i kombinasjon med lite oksygen gir svartkjerne.

Vegetasjonsbrann kan gi temperatur opptil 850 oC, og gir økt konsentrasjon av nitrat og ammonium i jordsmonnet.

Klimaendringer kan bidra til økt varmesjokk hos både planter, sopp, dyr og mikroorganismer. 

Dyr kan bevege seg og fjerne seg fra et stress, men plantene må tilpasse seg miljøet på stedet ved å endre sin fysiologi. Dyr har egne varmereseptorer, hvor også capsaicin kan binde seg.  I varme kilder og i vulkanområder på havbunnen finnes varmetolerante termofile og kjemotrofe prokaryoter, blant annet arkebakterier,  som tåler meget høy temperatur. Noen planter som kaktus, soyabønner, oleander og spesielle sorter av vindruer tåler å vokse i perioder med temperaturer over 48oC. Planter kan adapteres til å tåle høye temperaturer. En akklimatiseringsperiode med høy subletal temperatur gjør at plantene etterpå kan tåle en temperatur over den vanlige letaltemperaturen.

Varmen mottas av en reseptor som gir videre beskjed om transkripsjon av gener. Trinnvis utvikles deretter større toleranse.

1) Det første som skjer er endring i redoks-nivået i cellen.

2) Det skjer en endring i ione-nivået ved at varmen har påvirket membranene.

3) Man kan observere varmedenaturerte proteiner. Disse kan bli merket med ubiquitin som indikerer at de er klar for nedbrytning via proteaosomer.

4) Deretter følger induksjon av varmesjokkproteiner, mens syntesen av andre proteiner går ned. Varmesjokk-proteinene fungerer som cellulært termometer, og hører med til gruppen chaperoner som binder seg til andre proteiner og enten øker eller hindrer intramolekylære interaksjoner.

I 5'-enden av området som regulerer syntesen av hsp er sekvensen CT-GAA-TTC-AG, som kalles varmesjokkelement-regionen (“heat-shock element”). Det er varmesjokkelementet som binder varmesjokk-transkripsjonsfaktoren.

En mulig funksjon til varmesjokkproteinene er å stabilisere kromatin. Man har ikke funnet varmesjokkproteiner i mitokondriene, men varmesjokkproteiner kan transporteres inn i kloroplastene. Varmesjokkproteiner kodes fra kjernen og lages i cytoplasma. Syntese av varmesjokkproteiner kan også induseres av tungmetaller (kadmium), malonat og etanol.

Tilbake til hovedside

Publisert 15. feb. 2019 14:13 - Sist endret 15. feb. 2019 14:34