Protein hjälper rothår att växa åt rätt håll
Proteinet aktin i cellskelettet är en huvudaktör i att samordna växtcellerna under plantors utveckling. Christian Kiefer har i sin avhandling vid Umeå universitet identifierat vilka gener som bidrar till att styra processen och hjälps åt att ändra växtcellers form i jorden, så att cellerna vet vad som är upp och ner.
Vävnader i eukaryota organismer, flercelliga organismer som växter och djur, består av många enskilda celler. Cellerna organiserar sig ofta enligt föregivet mönster för att kunna utföra specifika uppgifter.
Christian Kiefer har i sitt avhandlingsarbete studerat det yttersta skiktet av celler i växters rötter. Som modellväxt har han använt Arabidopsis thaliana eller backtrav som växten heter på svenska.
Vissa av cellerna i det yttersta cellskiktet bildar rothår. Rothåren bildas normalt sett alltid nära den ände av cellerna som ligger djupast ner i jorden. Cellerna får information om att bilda rothår just där av växthormonet auxin. För att kunna reagera på hormonet måste cellerna kunna orientera sig åt rätt håll.
– När jag började mitt doktorandprojekt var inte mycket bekant om hur detta fungerar, säger Christian Kiefer. Nu kan vi visa att cellskelettet har en viktig roll i processen.
Cellskelettet byggs upp dels av mikrotubuli som bildar transportvägar inuti cellen, dels av långa kedjor av proteinet aktin. Aktin har en framstående roll när det gäller att få rothår att växa på celler som ligger djupare i jorden, visar avhandlingen.
– Därutöver har vi identiferat flera andra proteiner och molekyler som interagerar med aktin och bidrar till placeringen av rothår, säger Christian Kiefer. En intressant upptäckt vi gjorde var att mängden av ett av dessa proteiner, Actin-interacting protein 1-2 (AIP1-2), som bildas i roten kontrolleras av mängden av växthormonerna auxin och etylen.
Även om fynden i avhandlingen handlar om grundläggande forskning, kan det vara intressant att veta att generna och proteinerna som studerats inte bara finns i växter, utan även i människor och djur.
– Kunskapen om hur dessa proteiner fungerar i formandet av vävnader i växter kan bidra till att förstå hur dessa proteiner fungerar i människors celler, säger Christian Kiefer. En intressant sidoaspekt är att en motsvarighet av proteinet AIP1-2 i djur nyligen visat sig bidra till listeriabakteriens förmåga att infektera värdorganismers celler. Det har fått uppmärksamhet i och med ett listeriautbrott i Danmark där tolv personer dött efter att ha ätit listeriasmittad ”rullepölse”.
FAKTA
Avhandlingen är elektroniskt publicerad
Om disputationen: Fredagen den 10 oktober försvarar Christian Kiefer, Institutionen för fysiologisk botanik, Umeå universitet, sin avhandling med titeln Characterisation of actin cytoskeletal functions and interactions during planar polarity formation in Arabidopsis. Svensk titel: Karakterisering av aktin cytoskelettets funktioner och interaktioner under utbildningen av planpolaritet i Arabidopsis. Disputationen äger rum kl 10.00 i sal BiA201, Biologihuset på Umeå universitets campus. Fakultetsopponent är universitair docent Dr. Tijs Ketelaar, Laboratory of cell biology, Wageningen university.
Christian Kiefer är född i Helsingborg, men har bott 14 år i Tyskland där han studerade biokemi vid universitet i Tübingen. Sedan fem år tillbaka är han bosatt i Umeå och har gjort sitt avhandlingsarbete vid Umeå Plant Science Centre.
