Fytochromen

Fytochromen zijn fotoreceptoren die voorkomen bij planten, algen en veel prokaryoten. Ze reageren op rood licht (ongeveer 660 nm) en verre-rood licht (ongeveer 730 nm) en regelen verschillende aspecten van groei en ontwikkeling. Fytochromen bestaan uit een eiwitdeel (apoproteïne) met een covalent gebonden chromophore, een lineair tetrapyrrool pigment.

Het chromophore van fytochromen in planten is fytochromobiline; bij bacteriële fytochromen wordt vaak biliverdin of een verwant bilin gebruikt. Het chromophore ondergaat photo-isomerisatie, waardoor fytochrome schakelt tussen twee stabiele vormen: Pr (rood absorberend) en Pfr (verre-rood absorberend).

Bij blootstelling aan rood licht zet Pr om naar Pfr; bij blootstelling aan verre-rood licht zet Pfr terug om naar Pr. De Pfr-vorm fungeert doorgaans als de actieve signaalvorm die signaalroutes activeert die leiden tot veranderingen in genexpressie en ontwikkeling. In planten zorgt fytochrome-signaaltransductie vaak voor de interactie met transcriptiefactoren zoals de PHYTOCHROME-INTERACTING FACTORS (PIFs), wat kan leiden tot afbraak of stabilisatie van deze factoren en tot fotomorfogenese, kieming, schaduwwerking en de timing van bloei.

Fytochromen komen voor in meerdere vormen en distribueren zich breed over organismen. In planten bestaan fytochromen uit verschillende isoformen (bijvoorbeeld fytochrome A tot en met E). Bacteriële en algale fytochromen vertonen diversiteit in werking en zijn vaak gekoppeld aan twee-component-signaaltransductiesystemen, waardoor licht via fytochromen invloed heeft op cellulaire reacties.