Pflanzenzellen Wachstum in Richtung einer Lichtquelle

Autor: Neues   
Veröffentlicht: 08.11.2013 - 06:33 Uhr
 
 
Die Architektur von Pflanzenzellen und das Wachstum in Richtung einer Lichtquelle

Innerhalb jeder Pflanzenzelle steckt ein Zytoskelett, welches als inneres Gerüst für den direkten Aufbau der Zellwände und damit für das Wachstum der ganzen Pflanze zuständig ist. Die Umwelteinflüsse und hormonelle Signale steuern das Zellwachstum und modulieren die Reorganisation dieses Gerüsts. Neue Forschungsergebnisse von Carnegie David Ehrhardt bieten überraschende Beweise, wie diese Reorganisation arbeitet und zeigt wie wichtig die Richtung einer Lichtquelle ist und wie viel Einflüsse sie auf das Wachstumsmuster einer Pflanze hat.

Das Zytoskelett steckt in jeder Zelle und bildet Proteinfasern die als Mikrotubuli bezeichnet werden. Durch die Steuerung des Zellwachstums und damit der Entwicklung der Pflanze, ist das Gerüst entscheidend für die Unterstützung wichtiger Funktionen, wie der Photosynthese, der Nährstoffaufnahme und der Fortpflanzung zuständig. Durch Änderungen in der Art, wie diese Fasern montiert oder demontiert werden, verändert sich die Pflanze. Das Ehrhardt Forschungsteam verwendete moderne Technik, um die Reorganisation dieser Mikrotubuli unter verschiedenen Bedingungen zu beobachten.

Ein Protein namens Katanin treibt unter blauem Licht den Mechanismus der Mikrotubuli an. Dies erfolgt anhand Durchtrennung von sich überschneidenden Mikrotubuli. Die neuen Enden wachsen darauf hin nach und bilden schneller neue Mikrotubuli.

"Unsere genetischen Daten, zusammen mit früheren Studien zeigen, wie die Organisation des Zellwachstums und die Umstrukturierung einer Pflanze in Richtung einer erforderlichen Lichtquelle funktioniert. Ein Phänomen, dass unter dem Namen Phototropis bekannt ist." Ehrhardt erklärt. "Unsere Ergebnisse haben weitreichende Auswirkungen für den Aufbau von Zytoskeletten in anderen Arten von Zellen, einschließlich menschlicher Zellen, weil das Protein Katanin nicht nur bei Pflanzen, sondern auch anderen Lebewesen existiert."

Es ist eine bahnbrechende Studie über die Frage, wie die Wahrnehmung auf blaues Licht die Zytoskelett–Organisation, die Architektur und die Eigenschaften der Zellwände beeinflusst. Man weiß nun, welche Eigenschaften entscheidend für die Licht-induzierte Biegung sind.

Quelle: http://www.ciw.edu
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