NYHET
I september börjar klorofyllet försvinna från växternas blad. Då blottas de gula och röda pigment som står för den explosion av färger som snart väntar oss. En forskargrupp vid Umeå Plant Science Centre (UPSC) har nu identifierat ett protein som bidrar till att plocka fram växternas höstfärger.
Forskargruppens resultat publiceras i den vetenskapliga tidskriften PNAS, Proceedings of the National Acedemy of Sciences.
De olika pigmenten i ett blad är bundna till olika proteiner. Huvuddelen av klorofyllet, som ger växterna sin gröna färg, är bundet till ett protein som heter LHCII. Varje enskilt protein är oerhört litet (nästan en miljon gånger mindre än vad ett mänskligt öga kan uppfatta) men det är möjligt att se dem om de är många tillsammans. LHCII är förmodligen det membranprotein som det finns mest av på jorden. Det finns faktiskt så mycket av det att man kan se det från rymden – i satellitbilder av jordklotet lyser tropikernas och de tempererade områdenas skogar gröna.
I tropikerna blir det aldrig höst, men i vårt klimat förlorar lövträden och andra fleråriga växter sitt klorofyll på hösten. Vitsen med detta är att proteinerna som finns i bladen innehåller aminosyror som växten vill återanvända. Därför bryts bladens proteiner ned och aminosyrorna lagras i stam, grenar och rötter till nästa år då de används som byggstenar i de nya bladen. Andra proteiner, s k proteaser, sköter om nedbrytningen av dessa proteiner och det pågår en omfattande forskning inom detta fält, t ex gavs Nobelpriset 2004 till tre forskare som arbetar med proteaser. Proteaser är oerhört viktiga för alla levande organismer, men andra proteaser än de som bryter ned klorofyllbindande proteiner har knappast en aktivitet som kan observeras från rymden.
Genom att arbeta med modellväxten backtrav (Arabidopsis thaliana) har en forskargrupp vid Umeå Plant Science Centre (UPSC), i samarbete med en polsk forskare, identifierat ett proteas som bryter ned LHCII. Forskarna antog att proteaset hörde till en särskild familj av proteaser, de s k FtsH-proteaserna, och använde genetiskt modifierade backtravar där olika FtsH-proteaser plockats bort. En av dessa plantor hade starkt nedsatt förmåga att bryta ned LHCII. På så sätt har forskarna kunnat dra slutsatsen att proteaset FtsH6 bidrar till nedbrytningen av LHCII.
Norra Skandiavien på sommaren – medan LHCII finns kvar. Foto: NASA Visible Earth
Uppsatsen heter "AtFtsH6 is involved in the degradation of the light harvesting complex II during high light acclimation and senescence". Författare är Agnieszka Zelisko, Maribel García-Lorenzo, Grzegorz Jackowski, Stefan Jansson och Christiane Funk. Grzegorz Jackowski arbetar på Adam Mickiewicz universitetet i Poznan, av UPSC-forskarna arbetar Stefan Jansson på fysiologisk botanik och de övriga på biokemi. Artiklen publiceras denna vecka i Proceedings of the National Acedemy of Sciences of USAs Early Edition articles-upplaga (www.pnas.org/papbyrecent.shtml).
Umeå Plant Science Centre, UPSC, inrättades 1999 i samarbete mellan institutionen för fysiologisk botanik vid Umeå universitet och institutionen för skoglig genetik och växtfysiologi vid Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) i Umeå.
