Biosynthesis and metabolic inactivation of auxins

Auxins are a phytohormones that regulates of processes related to plant growth and morphogenesis, therefore their deficiency or excess results in severe developmental disorders. Plants have developed mechanisms aimed at regulating the level of the active form of these hormones, including their: directional transport, local biosynthesis, and degradation, as well as reversible and irreversible inactivation by binding to additional chemical groups. Despite almost a hundred years since the discovery of auxins, the functioning of these mechanisms, especially at the level of metabolism, is still not fully understood. In recent years, thanks to the development of new research methods, significant progress has been made in this field. This applies to both the identification of auxin biosynthetic pathways and the genes involved in them, as well as the detection of new auxin metabolites, their mutual connections and enzymes involved in their biosynthesis, transformation, and degradation. This work focuses on summarizing the current knowledge on this topic, considering the relationship of auxin metabolism with developmental processes and the response to changing environmental conditions. Auksyny są fitohormonami regulującymi procesy wzrostowe i morfogenetyczne u roślin, dlatego ich niedobór lub nadmiar skutkuje poważnymi zaburzeniami rozwojowymi. Rośliny wykształciły wiele mechanizmów, których celem jest regulacja poziomu aktywnej formy tych hormonów, w tym ich: ukierunkowany transport, lokalną biosyntezę i degradację, jak również odwracalną i nieodwracalną inaktywację poprzez wiązanie z dodatkowymi grupami chemicznymi. Pomimo upływu prawie stu lat od momentu wykrycia auksyn, funkcjonowanie tych mechanizmów, zwłaszcza na poziomie metabolizmu, nadal pozostaje nie do końca poznane. W ostatnich latach, dzięki rozwojowi nowych metod badawczych, poczyniono znaczne postępy w tej dziedzinie. Dotyczy to zarówno identyfikacji ścieżek biosyntezy auksyn i genów biorących w nich udział, jak również wykrywania nowych metabolitów auksyn, ich wzajemnych powiązań i enzymów zaangażowanych w ich biosyntezę, przekształcanie i degradację. W niniejszej pracy skupiono się na podsumowaniu aktualnej wiedzy na ten temat, uwzględniając związek metabolizmu auksyn z procesami rozwojowymi i odpowiedzią na zmieniające się warunki środowiskowe.