Der er flere signalmolekyler, der hjælper planten med at bestemme, hvor lyskilden kommer fra, og disse aktiverer flere gener, som ændrer hormongradienterne, så planten kan vokse mod lyset. Selve spidsen af planten er kendt som coleoptile, som er nødvendig i lysfølsomhed. Den midterste del af coleoptile er det område, hvor skydekrumningen opstår., Den Cholodny–Gik hypotese, der er udviklet i begyndelsen af det 20.århundrede, forudsiger, at der i tilstedeværelsen af asymmetrisk lys, auxin vil bevæge sig i retning af den skyggefulde side og fremme forlængelse af celler på denne side for at få planten til kurven hen imod lyskilden. Auinsiner aktiverer protonpumper, hvilket reducerer pH i cellerne på den mørke side af planten. Denne forsuring af cellevæggen region aktiverer en .ymer kendt som e .pansins som forstyrrer hydrogenbindinger i cellevæggen struktur, hvilket gør cellevæggene mindre stive., Derudover fører øget protonpumpeaktivitet til flere opløste stoffer, der kommer ind i plantecellerne på den mørke side af planten, hvilket øger den osmotiske gradient mellem symplast og apoplast af disse planteceller. Vand kommer derefter ind i cellerne langs sin osmotiske gradient, hvilket fører til en stigning i turgortrykket. Faldet i cellevægsstyrke og øget turgortryk over en udbyttetærskel får celler til at kvælde og udøver det mekaniske tryk, der driver fototropisk bevægelse.,
proteiner kodet af en anden gruppe gener, PIN-gener, har vist sig at spille en vigtig rolle i fototropisme. De er Au .in transportører, og det menes, at de er ansvarlige for polariseringen af Au .in placering. Specifikt er PIN3 blevet identificeret som den primære AU .inbærer. Det er muligt, at fototropiner modtager lys og hæmmer aktiviteten af PINOIDKINASE (pid), som derefter fremmer aktiviteten af PIN3. Denne aktivering af PIN3 fører til asymmetrisk fordeling af Au .in, hvilket derefter fører til asymmetrisk forlængelse af celler i stammen., pin3-mutanter havde kortere hypokotyler og rødder end vildtypen, og den samme fænotype blev set hos planter dyrket med AU .in efflu.-hæmmere. Ved anvendelse af anti-PIN3 immunogold-mærkning blev bevægelse af PIN3-proteinet observeret. PIN3 er normalt lokaliseret til overfladen af hypocotyl og stamme, men internaliseres også i nærvær af Brefeldin A (BFA), en e .ocytoseinhibitor. Denne mekanisme gør det muligt at flytte PIN3 som reaktion på en miljøstimulering. PIN3-og PIN7-proteiner blev antaget at spille en rolle i pulsinduceret fototropisme., Krumningsresponserne i “pin3″ – mutanten blev reduceret markant, men kun lidt reduceret i” pin7 ” – mutanter. Der er nogle afskedigelser blandt “PIN1”, “PIN3”, og “PIN7”, men det menes, at PIN3 spiller en større rolle i puls-induceret phototropism.
Der er fototropiner, der er stærkt udtrykt i coleoptiles øvre region. Der er to vigtigste phototropism de er phot1 og phot2. phot2 – enkeltmutanter har fototropiske responser som vildtypen, men phot1 phot2-dobbeltmutanter viser ingen fototropiske responser., Mængderne af PHOT1 og PHOT2 til stede er forskellige afhængigt af plantens alder og lysets intensitet. Der er en stor mængde PHOT2 til stede i modne Arabidopsis blade, og dette blev også set i ris orthologer. Udtrykket af PHOT1 og PHOT2 ændres afhængigt af tilstedeværelsen af blåt eller rødt lys. Der var en nedregulering af PHOT1 mRNA i tilstedeværelse af lys, men opregulering af PHOT2 udskrift. Niveauerne af mRNA og protein, der var til stede i planten, var afhængige af plantens alder., Dette antyder, at fototropinekspressionsniveauerne ændres med modningen af bladene.Modne blade indeholder kloroplaster, der er essentielle i fotosyntese. Chloroplast omlejring sker i forskellige lys miljøer for at maksimere fotosyntese. Der er flere gener involveret i plantefototropisme, herunder nph1 og NPL1 genet. De er begge involveret i omlejring af chloroplast. Nph1-og npl1-dobbeltmutanterne viste sig at have reducerede fototropiske responser. Faktisk er de to gener begge overflødige til bestemmelse af krumningen af stammen.,nylige undersøgelser viser, at flere AGC-kinaser, bortset fra PHOT1 og PHOT2, er involveret i plantefototropisme. For det første bestemmer PINOID, der udviser et lysinduktivt ekspressionsmønster, den subcellulære flytning af PIN3 under fototropiske reaktioner via en direkte phosphorylering. For det andet modulerer d6pk og dets d6pkl-homologer AU .in-transportaktiviteten af PIN3, sandsynligvis også gennem phosphorylering. For det tredje, opstrøms for D6PK/d6pkls, PDK1.1 og PDK1.2 virker en væsentlig aktivator for disse AGC-kinaser., Interessant nok kan forskellige AGC-kinaser deltage i forskellige trin under progressionen af et fototropisk respons. D6PK / d6pkls udviser en evne til at phosphorylere flere phosphositter end PINOID.
fem modeller af Au .infordeling i fototropismedit
i 2012 skitserede Sakai og Haga, hvordan forskellige AU .inkoncentrationer kunne opstå på skraveret og oplyst side af stammen, hvilket gav fototropisk respons. Der er foreslået fem modeller med hensyn til stamfototropisme, hvor Arabidopsis thaliana anvendes som forsøgsanlæg.,
fem modeller, der viser, hvordan AU .in transporteres i anlægget Arabidopsis.
første model
i den første model deaktiverer indkommende lys AU .in på plantens lysside, så den skraverede del kan fortsætte med at vokse og til sidst bøje planten over mod lyset.
Anden model
I den anden model lys hæmmer auxin biosynthesis på den lyse side af anlægget, således at nedsætte koncentrationen af auxin i forhold til den upåvirkede side.,
tredje model
i den tredje model er der en vandret strøm af Au .in fra både den lyse og mørke side af planten. Indgående lys får mere AU .in til at strømme fra den udsatte side til den skraverede side, hvilket øger koncentrationen af Au .in på den skraverede side og dermed mere vækst forekommer.
fjerde model
i den fjerde model viser planten, der modtager lys for at hæmme AU .in basipetal ned til den udsatte side, hvilket får au .in til kun at strømme ned ad den skraverede side.
femte model
model fem omfatter elementer af både model 3 og 4., De vigtigste auxin flow i denne model kommer fra toppen af planten lodret ned mod bunden af planten med nogle af auxin, der rejser vandret fra de vigtigste auxin flyde til begge sider af anlægget. Modtagerlys hæmmer den vandrette AU .instrømning fra den lodrette hoved AU .instrøm til den bestrålede eksponerede side. Og ifølge undersøgelsen fra Sakai og Haga synes den observerede asymmetriske AU .infordeling og efterfølgende fototropisk respons i hypokotyler mest i overensstemmelse med dette femte scenarie.