Etablering av fotosyntes, ett samspel mellan två genom

Forskningsprojekt Min forskning handlar om att förstå cellens signalsystem. Cellen är en dynamisk enhet där aktiviteterna hos de olika komponenterna är beroende av varandra. För att få en fungerande enhet måste cellens komponenter kommunicera med varandra och vi studerar kommunikationen mellan cellens energifabriker och cellkärna.

Projektet finansieras med bidrag från Vetenskapsrådet.

Projektansvarig

Åsa Strand Professor

E-post

090-786 93 14

Projektöversikt

Projektperiod:

2021-01-01 – 2024-12-31

Medverkande institutioner och enheter vid Umeå universitet

Institutionen för fysiologisk botanik

Forskningsområde

Molekylärbiologi och genetik

Externa finansiärer

Vetenskapsrådet

Projektbeskrivning

Cellkärnan är cellens huvudkontor, här finns ritningarna det vill säga huvuddelen av den genetiska informationen finns lagrad här. Cellens energifabriker är dels växternas så kallade kloroplaster, där ljusenergi omvandlas till kolhydrater och dels mitokondrierna, där kolhydrater oxideras och energin utvinns. Energifabrikerna eller de så kallade organellerna har distinkta uppgifter i cellen: produktion och förbränning. För att kunna utföra sina uppgifter måste organellerna kommunicera med cellkärnan. En viktig anledning till att kommunikationen behövs är att den genetiska informationen är fördelad på flera så kallade genom i växtcellen. Proteiner kodas alltså inte bara i cellkärnan, utan mitokondrien och växternas kloroplaster har egna genom. Viktiga strukturer och metabolismvägar i mitokondrien och i växternas kloroplaster byggs upp både av proteiner som kodas i cellkärnan och av proteiner som kodas i organellgenomen. Denna fördelning av information mellan de olika genomen kräver koordinerad reglering av genuttrycken från kärnan och från organellerna.

Ett komplext nätverk av regulatoriska signaler koordinerar genuttryck från cellkärnan med genuttryck från organellerna. Genuttrycket i cellkärnan regleras av olika signaler som har sitt ursprung i organellerna, och i min forskargrupp studerar vi dessa signaler och försöker förstå organellernas språk. För växten är detta signalsystem nödvändigt för utveckling och tillväxt men även för fysiologisk anpassning, det vill säga stresstolerans. En ökad förståelse för hur kommunikationen mellan organellerna och cellkärnan fungerar skulle på sikt kunna leda till en bättre förmåga att modifiera växters stresstolerans och produktivitet. Forskning om intracellulär kommunikation är även betydelsefull från grundforskningssynpunkt eftersom den leder till kunskaper om fundamentala biologiska processer. Resultat baserade på växtceller är också viktiga för vår kunskap om mänskliga celler. Den animaliska cellen har ingen kloroplast, men kommunikationen mellan cellkärnan och mitokondrien liknar den hos växtcellen. För att förstå detta signalsystem använder vi oss av växten Arabidopsis thaliana eller backtrav som modellsystem, och vi använder oss av olika mutanter där kommunikationen mellan organellerna och cellkärnan inte fungerar.

Externa finansiärer

Senast uppdaterad: 2021-02-18