Metal Toxicity in Plants: Perception, Signaling and Remediation

انباشت فلزات سنگین در خاک و آب ناشی از منابع طبیعی یا فعالیت‌های انسانی به دلیل ماندگاری فلزات در محیط با تجمع آنها در سراسر زنجیره غذایی، آلودگی شدید محیطی را در برخی از نقاط جهان ایجاد کرده است. هدف این کتاب ارائه جدیدترین پیشرفت‌ها در این زمینه، عمدتاً در مورد جذب و انتقال فلزات سنگین در گیاهان، مکانیسم‌های سمیت، درک فلز و تنظیم پاسخ سلولی تحت تنش فلزی است. یکی دیگر از ویژگی‌های کلیدی این کتاب مربوط به مطالعات سیگنالینگ و فرآیندهای اصلاحی در سال‌های اخیر است که از پیشرفت‌های تکنولوژیکی اخیر از جمله رویکردهای \"omic\" بهره گرفته است. در سال‌های اخیر مطالعات ترانویسی، پروتئومی و متابولومیک به ابزارهای بسیار مهمی برای تجزیه و تحلیل پویایی تغییرات در بیان ژن و پروفایل‌های پروتئین و متابولیت‌ها تحت استرس فلزات سنگین تبدیل شده‌اند. این اطلاعات همچنین برای ترسیم شبکه سیگنالینگ و متابولیک پیچیده ناشی از فلزات سنگین بسیار مفید است که در آن هورمون‌ها و گونه‌های اکسیژن فعال (ROS) نیز نقش مهمی دارند. درک مکانیسم درگیر در جداسازی و تجمع بیش از حد برای توسعه استراتژی های جدید گیاه پالایی، که در چندین فصل از این کتاب بررسی شده است، بسیار مهم است. این اطلاعات شامل بینش های بسیار محرکی در مورد مکانیسم مربوط به تنظیم پاسخ گیاه به فلزات سنگین بود که به نوبه خود دانش ما را در مورد تنظیم سلولی تحت تنش فلزی و استفاده از گیاهان برای گیاه پالایی بهبود می بخشد.

Heavy metal accumulation in soil and water from natural sources or anthropogenic activities have produced severe environmental contamination in some parts of the world due to the persistence of metals in the environment by their accumulation throughout the food chain. The purpose of this book is to present the most recent advances in this field, mainly concerning the uptake and translocation of heavy metals in plants, mechanisms of toxicity, perception of metal and regulation of cell response under metal stress. Another key feature of this book is related to the studies on signaling and remediation processes in recent years, which have taken advantage of recent technological advances including "omic" approaches. In recent years transcriptomic, proteomic and metabolomic studies have become very important tools for analyzing both the dynamics of changes in gene expression and the profiles of protein and metabolites under heavy metal stress. This information is also very useful for plotting the complex signaling and metabolic network induced by heavy metals, in which hormones and reactive oxygen species (ROS) also play an important role. Understanding the mechanism involved in sequestration and hyperaccumulation is very important to developing new strategies of phytoremediation, which are reviewed in several chapters of this book. The information included yields very stimulating insights into the mechanism involved in the regulation of plant responses to heavy metals, which in turn improve our knowledge of cell regulation under metal stress and the use of plants for phytoremediation.