NYHET Växthormonet auxin reglerar cellernas form. Hur det går till i detalj ska nu undersökas i ett tvärvetenskapligt projekt med växtforskare från Umeå universitet och Sveriges lantbruksuniversitet samt fysiker i Lund och Linköping.
För att organismer ska kunna växa och utvecklas är det av yttersta vikt att deras minsta byggstenar – cellerna – får rätt form. Till exempel är detta viktigt för att trädens celler ska kunna bilda ved och för att cellerna på rötternas ytskikt ska kunna bilda det hår som används för att ta upp vatten och mineraler från jorden.
– Denna process handlar om cellsträckning och polaritet och är det forskningsområde som jag sedan tolv år fördjupat mig i, säger Markus Grebe, professor vid institutionen för fysiologisk botanik vid Umeå universitet och ledare för projektet.
Hans tidigare forskning har visat att växthormonet auxin reglerar cellernas form. Exakt hur det här går till på molekylär nivå kommer nu att undersökas med hjälp av ett unikt tvärvetenskapligt angreppssätt.
Som modellsystem används roten hos växten backtrav (Arabidopsis thaliana). Forskargruppen använder olika genetiska, kemiska, molekylärbiologiska metoder för att identifiera gener och molekyler som påverkar auxinkoncentrationer och därmed cellens formbildning. I frågeställningen ingår vad som styr cytoskelettets omstrukturering, transport av proteiner och cellväggsbildning.
Forskarna kan e
xperimentellt testa identifierade molekyler och mäta effekter på cellsträckning och cellpolaritet i realtid.
– Vi utvecklar en elektronisk jonpump för att tillsätta auxin eller kemiska inhibitorer lokalt i rötter på unga plantor. På mikrometerskala kan vi följa hur de levande cellerna förändrar utseende.
Experimentella data förs in i en storskalig beräkningsmodell. Målet är att tredimensionellt kunna illustrera hur cellen finner sin form steg för steg.
Vedceller fungerar på liknande sätt som rotceller.
– Med mer grundläggande kunskap skulle det vara möjligt att få fram växter som kan producera bättre ved och biomassa, vilket kommer att förbättra användningen av växtprodukter som råvara och energikälla.
Professor Markus Grebe, Umeå Plant Science Centre, är huvudsökande för det femåriga forskningsprojektet “ShapeSystems – Systems Biology of Plant Cell Shape” som nu tilldelas 31,3 miljoner kronor av Knut och Alice Wallenbergs stiftelse.
Redaktör: Ingrid Söderbergh