امروزه آلودگیهای زیست محیطی یکی از مشکلات مهم پیش روی بشر می باشد. سمیت عناصرسنگین، مسائل زیست محیطی عمده ای را موجب می شوند. برای مثال Cd2+ یکی از عناصر فلزی سنگین غیر ضروری برای گیاهان است که برای سلولهای زنده در غلظت پایین سمی می باشد. یون Cd2+ جایگزین کلسیم یا روی در پروتئین ها شده و می تواند باعث استرسهای اکسیداسیونی گردد. در انسان Cd2+ یکی از ترکیبات سرطان زاست علاوه بر این غلظت فلزات ضروری مثل مس، روی و آهن که سطوح بالای آنها حالت سمی دارد به شدت بایستی کنترل شوند. چندین مکانیسم شناخته شده است که به گیاه و دیگر موجودات زنده اجازه می دهد تا به حضور فلزات سمی غیر ضروری در بیرون سلول مقاومت نشان دهند. در باکتریها تعداد زیادی پمپ به صورت فعال باعث بیرون دادن عناصر و سمیت زدایی آنها می شوند. به نظر می رسد در سلولهای یوکاریوت ها، بیشتر یونهای سمی با شلاته شدن از سیتوسول منتقل می شوند. شلاته شدن بین سلولی یونهای فلزی سمی از قبیل Cd2+ یکی از روشهای مقاومت به عناصر سمی است. در گیاهان، بعضی قارچها و دیاتومه ها، فیتوکلاتین ها در پاسخ به وجود برخی از عناصر سنگین به وجود می آیند. فیتوکلاتین ها ترکیبات تیولی هستند که از گلوتاتیون (Glutathione) و تیولهای وابسته بوسیله آنزیم فیتوکلاتین سنتتاز ساخته می شوند. فیتوکلاتین ها باعث شلاته شدن کادمیم، مس، نقره و آرسنیک می شوند. کاهش در سنتز فیتوکلاتین ها موجب حساسیت فوق العاده نسبت به عناصر سمی می شود که این موضوع در موتانت های Arabidopsis دیده شده است. آنزیم فیتوکلاتین سنتتاز در برخی از گیاهان و بعضی مخمرها یافت می شود و این آنزیم مسئول تولید فیتوکلاتین، اسید گلوتامیک و پپتیدهای غنی از سیستئین و گلایسین در پاسخ به استرس کادمیم می باشد. به طور کلی فیتوکلاتین ها نقش مهمی در سمیت زدایی فلزات در گیاهان و در قارچها بر عهده دارند و امروزه بیشتر تحقیقات روی ژنهای مسئول ساخته شدن این ترکیبات است. در این مقاله به اثرات سمی عناصر سنگین، اهمیت آنها، نقش فیتوکلاتین ها در سمیت زدائی و مسیرهای احتمالی سنتز آنها پرداخته شده است.
