Jelző útvonalak a maghoz

Hogyan éri el rendeltetési helyét az auxin, a növényekben számos folyamatot irányító hormon

A freiburgi egyetem kutatócsoportja felfedezte, hogy a növényi auxin hormon hogyan szállul a sejtben, és hogyan segíti ez a jelátviteli út a gén expressziójának ellenőrzését a sejtmagban. Az auxin számos folyamatot szabályoz a növényekben: az embrionális fejlődéstől a szervek fejlődéséig, egészen a környezeti változásokra adott válaszokig. A csapat nemrég publikálta kutatását a Cell Reports folyóiratban.

auxint utánzó

A jelenlegi tudományos modellek szerint az auxin más fehérjékkel működik együtt, hogy betöltse funkcióját. Amikor a magban az auxintartalom emelkedik, a receptorok kötődnek az auxin represszorok jelenlétében, elindítják a represszor lebomlását, és lehetővé teszik az auxinnel reagáló transzkripciós faktorok számára a génexpresszió kiváltását. Mivel úgy gondolják, hogy ehhez fontos a mag auxintartalma, a kutatók arra összpontosítottak, hogy az auxin hogyan kerül a sejtmagba, és hogyan irányítják ezt a folyamatot. A Freiburgi Egyetem kutatói ezért együttműködtek a müncheni és a japán okayamai kollégákkal új, fluoreszcens, auxint utánzó molekulák tesztelésében egyetlen sejtben. Ezek a molekulák lehetővé tették számukra, hogy vizualizálják az auxin felhalmozódását a sejtben anélkül, hogy bármilyen auxinnal kapcsolatos folyamatot kiváltanának. Így be tudták mutatni, hogy az auxint utánzó molekulák elsősorban az endoplazmatikus retikulumban (ER) halmozódtak fel, amely lapos tubulusok rendszere, amely a maghoz közvetlenül kapcsolódó magmembrán folytatása.

Ezután a csapat azt vizsgálta, hogy az ER, a sejtmag és más sejtrészek hogyan működnek együtt az auxin felszívódásában a magban. Mivel jelenleg nincsenek megfelelő módszerek az auxin transzportjának közvetlen mérésére a sejt különböző rekeszei között, a kutatók kombinált kísérleti-elméleti megközelítést dolgoztak ki, amely lehetővé teszi számukra a mikroszkópia, a kvantitatív adatelemzés és a matematikai modellezés kombinációjának megfigyelését a növényi sejtek különböző auxin szintekre reagálnak. Kutatásaik eredményei alapján arra a következtetésre jutottak, hogy az auxin áramlása az ER-ből a sejtbe egy fontos jelzési útvonalat jelent a sejtben a sejt auxinszintjének szabályozásában, és ezáltal az auxin által kiváltott folyamatok támogatásában.

A kutatócsoportba Dr. Cristina Dal Bosco, Dr. Alexander Dovzhenko és Prof. Dr. Klaus Palme tartozik, a II. Biológiai Intézet Molekuláris Növényélettani Tanszékéről, valamint Dr. Alistair Middleton és Prof. Dr. Christian Fleck, mindkettő a Freiburgi Egyetem Biológiai Rendszerelemző Központjától (ZBSA). Dr. Palme a BIOSS Biológiai Jelzéskutatási Központ kiválósági csoportjának tagja.