Växtceller pratar om vädret varje dag
Vi människor anpassar oss till väderomslag genom att byta kläder eller flytta på oss. Växter har utvecklat andra strategier för att anpassa sig till en föränderlig miljö, till exempel växlande ljustillgång. Växtcellen gör detta genom att producera speciella ”pratande” proteiner.
Det är Louise Norén Lindbäck vid Umeå universitet som har upptäckt mekanismen som hjälper växten att känna av stressande förändringar i den yttre miljön och kan kommunicera dessa förändringar i växtcellen.
Mekanismen styrs av signalmolekyler i klorofyllsyntesen. Dessa molekyler kallas tetrapyrroler. De kan aktivera en signal som sänds från kloroplasten, den plats där fotosyntesen sker, till kärnan. Denna signal från kloroplasten informerar kärnan om vilka gener som ska slås på eller stängas av för att anpassa cellmaskineriet till förändringar i miljön.
– Den nyfunna signalvägen är viktig både under normala förhållanden för att finjustera vilka proteiner som behövs under dagen liksom under extrema förhållanden för att skydda växten mot exempelvis för mycket ljus eller annan stress, säger Louise Norén Lindbäck.
Kloroplasten i ständigt samtal med cellkärnan
Kloroplasten talar ständigt med cellkärnan men detta är inte en envägskommunikation. Signaler går fram och tillbaka hela tiden. De två cellavdelningarna diskuterar vilka proteiner som behövs när och var för att anpassa cellen bäst till förändringar i miljön. Solljuset är en viktig faktor i detta meddelande. Solen levererar inte bara den energi som driver fotosyntesen utan informerar också växten om till exempel tiden på dagen eller säsongen av året.
Förutom tetrapyrroler har Louise Norén Lindbäck också identifierat specifika proteiner i cellkärnan som styr aktiveringen av vissa gener som reglerar kloroplastutveckling. Dessa proteiner är särskilt viktiga för en grodd som kommer upp ur jorden och behöver justera dess metabolism till ljuset.
Det är mycket viktigt för en växt att kunna anpassa sin tillväxt till en föränderlig miljö och detta blir ännu viktigare i tider av klimatförändring.
– I ett större perspektiv kan mina resultat bidra till att bättre förstå hur växter överlever när klimatet förändras.
Louise Norén Lindbäck har använt modellväxten backtrav (Arabidopsis thaliana) i sina laboratoriestudier.
Avhandlingen: Coordination of two different genomes in response to light and stress
Kontakt: Louise Norén Lindbäck, Institutionen för fysiologisk botanik, Umeå universitet
Telefon: 073-816 95 11 louise.noren@umu.se
Louise Norén Lindbäck kommer ursprungligen från Skellefteå. Hon är utbildad till molekylärbiolog vid Umeå universitet och har utfört sina doktorandstudier vid Umeå Plant Science Centre, Institutionen för fysiologisk botanik, Umeå universitet.
Torsdagen den 6 oktober försvarar Louise Norén Lindbäck, Institutionen för fysiologisk botanik, Umeå universitet, sin avhandling med titeln Coordination of two different genomes in response to light and stress Svensk titel: Hur två olika genom samarbetar under ljus- och stressrespons. Disputationen äger rum klockan 10.00 i sal KB3A9, KBC-huset.Fakultetsopponent är Dr. Antony Dodd, School of Biological Sciences, University of Bristol, Bristol, UK
