Hogyan jut el rendeltetési helyére 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 magban. Az auxin számos folyamatot szabályoz a növényekben: az embrionális fejlődéstől a szervek fejlődéséig, a környezeti változásokra adott válaszokig. A csapat nemrég publikálta kutatását a Cell Reports folyóiratban .

útvonalak

A jelenlegi tudományos modellek szerint az auxin más fehérjékkel működik együtt, hogy betöltse funkcióját. Amikor a mag auxintartalma megnő, a receptorok kötődnek az auxin-represszorok jelenlétében, megindítják a represszor lebomlását, és lehetővé teszik az auxin-érzékeny transzkripciós faktorok számára a génexpresszió kiváltását. Úgy gondolják, hogy ehhez fontos a mag auxintartalma., a kutatók arra összpontosítottak, hogy az auxin hogyan jut be a sejtmagba, és hogyan irányítják ezt a folyamatot. Ezért a Freiburgi Egyetem kutatói együttműködtek a müncheni és a japán Okayama munkatársaival 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. Ily módon meg tudták mutatni, hogy az auxint utánzó molekulák elsősorban az ER endoplazmatikus retikulumban 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 nincs megfelelő módszer az auxin transzport közvetlen mérésére a sejt különböző részei között, a kutatók kombinált kísérleti-elméleti megközelítést dolgoztak ki, amely lehetővé teszi számukra a mikroszkópia, a kvantitatív adatelemzés és a matematikai modellezés kombinációjának megfigyelését Az egyes növényi sejtek az auxin különböző szintjein reagálnak. Kutatásaik eredményei alapján arra a következtetésre jutottak, hogy az auxin áramlása az ER-ből a sejtbe egy fontos jelzési útvonalat jelent a sejten belül a magban lévő auxin-szintek és ezáltal az aktivált támogató folyamatok szabályozásában.

A kutatócsoportba Dr. Cristina Dal Bosco, Dr. Alexander Dovzhenko és Prof. Dr. Klaus Palme tartozik, a II. Biológiai Intézet Molekulanövények Élettani Tanszékéről, valamint Dr. Alistair Middleton és ProfDr. Christian Fleck, a Freiburgi Egyetem ZBSA Biológiai Rendszerelemző Központjának munkatársa. Dr. Palme a BIOSS Biológiai Jelzéskutatási Központ kiválósági csoportjának tagja.