Enzymer städar upp i vedceller efter programmerad celldöd
Enzymer som länge troddes orsaka den programmerade celldöden under vedutvecklingen kan i själva verket vara de som städar upp efter cellens död. Det visar Benjamin Bollhöner i sin avhandling vid Umeå universitet.
Vedceller har viktiga funktioner för växtens vattentransport och mekanisk stöd. Det mekaniska stödet utgörs av tjocka så kallade sekundära cellväggar, som formas av cellen själv och bildar den mycket eftertraktade biomassan från skogen som är råvaran till bioenergi, massa- och träindustri.
Efter att ha förstärkt sina cellväggar med sekundära väggar dör dessa celler en programmerad celldöd. Celldöden följs av en intensiv städningsprocess, som upplöser alla cellens beståndsdelar, förutom de sekundära väggarna som sedan bildar ett rör för vattentransport.
Vedceller producerar under sin livstid flera olika enzymer som kan spjälka andra komponenter av cellen genom hydrolys. Ett exempel är proteaser som klyver andra proteiner vilket inte minst i djurceller är ett välkänt sätt att inleda programmerad celldöd. Därför misstänkts många av dessa enzymer reglera celldöd även i vedceller.
Benjamin Bollhöner har i sin avhandling fokuserat på ett av dessa enzym, en så kallad metacaspas, och visar att den i stället för att reglera celldöden är viktig för städningen som följer döden, så kallad autolys. Han har studerat detta enzym och celldödsprocessen i både ved av asp och den lilla örten backtrav, Arabidopsis thaliana, växtforskarnas modellväxt. Liknande funktion föreslås också för flera andra hydrolytiska enzymer.
– Dessutom har jag upptäckt att celler som ligger i vägen för utväxten av sidorötter i backtrav dör en programmerad celldöd och använder samma enzymer som städar upp efter celldöd i vedceller, säger Benjamin Bollhöner.
Hans slutsats är att celldöd av dessa celler kan underlätta utväxten av sidorötterna ur den primära roten genom att frigöra cellväggsmodifierande enzymer, som luckrar upp vävnaden så att den nya roten lättare kan växa fram. Benjamin Bollhöner har också studerat reglering av dessa hydrolytiska enzymer och resultaten ger stöd till teorin att olika celldödsprocesser är evolutionärt nära besläktade.
Länk till avhandlingen: Significance of hydrolytic enzymes expressed during xylem cell death. Svensk titel: Betydelsen av hydrolytiska enzymer uttryckta under xylemcelldöd.
