Ny receptor involveret i symbiose mellem bælgplanter og kvælstoffikserende jordbakterier
Mikrober - hvad enten de er gavnlige eller skadelige - spiller en vigtig rolle i alle organismer, herunder planter. Evnen til at overvåge de omgivende mikrober er derfor afgørende for overlevelsen af en art. For eksempel er rødderne på en jordplante omgivet af et miljø rigt på mikrober, og den har derfor udviklet sofistikerede overvågningsmekanismer.
I modsætning til de fleste andre planter er bælgplanter, såsom bønner, ærter eller linser, i stand til at vokse i kvælstoffattige jordarter ved hjælp af mikrober. I en proces kaldet rodknoldesymbiose, danner bælgfrugter et nyt organ kaldet knolden, hvor specifikke jordbakterier, kaldet rhizobia, holder til. Inde i knolden omdanner rhizobia atmosfærisk kvælstof til ammonium, der leveres til planten, der øger væksten. Bælgplanten leverer til gengæld kulstof til bakterierne, der muliggør deres meget energikrævende fiksering af kvælstof.
Samspillet mellem bælgplanteplanter og rhizobium bakterier er meget selektivt. Tidligere undersøgelser har vist, at planterne er i stand til at identificere specifikke signalmolekyler frembragt af de symbiotiske rhizobium bakterier. Især er et genkendelsessystem, kaldet Nodfaktor-signalering, afgørende for, om der skabes et værtsforhold eller ej mellem bælgplanten og rhizobium.
For at påbegynde symbiosen bruger bælgplanten specifikke receptorproteiner, som kan genkende Nodfaktormolekylerne produceret af bakterierne. To af Nodfaktorreceptorer, NFR1 og NFR5, er velkendte. De tilhører en stor familie af såkaldte LysM receptor kinase proteiner, hvilket tyder på, at andre lignende receptorer ligeledes kan være involveret i Nodfaktor signalering.
Et internationalt hold forskere fra Danmark, Italien, Frankrig og Japan har nu identificeret funktionen for en anden LysM receptor kinase, kaldet NRFe, ved at studere en modelbælgplante kaldet Lotus japonicus. Resultaterne viste, at NFRe og NFR1 har samme særlige biokemiske og molekylære egenskaber. NRFe udtrykkes primært i cellerne i et bestemt område på overfladen af rødderne. Sammenlignet med NFR1 har NFRe en begrænset signalkapacitet begrænset til det ydre rodcellelag. Når NRFe blev muteret, blev mindre Nodfaktorsignalering aktiveret inde i roden og færre rodknolde blev dannet.
Receptorer af typen NFR1 er også fundet i andre slags planter end bælgplanter, der ikke danner et symbiotisk forhold med rhizobium bakterier. Identifikation af receptorer, der er vigtige for Nodfaktorsignalering, kunne danne grundlag for nye bioteknologiske mål i ikke-symbiotiske afgrøder for at forbedre deres vækst under næringsfattige forhold.
Resultaterne er netop offentliggjort I det international tidsskrift eLife.
Kontakter
Lektor Simona Radutoiu
Institut for Molekylærbiologi og Genetik
Aarhus Universitet
Email: radutoiu@mbg.au.dk
TLF: 8715 5498
Links
Information om Aarhus Universitet Natural Sciences
Følg pressemeddelelser fra Aarhus Universitet Natural Sciences
Skriv dig op her, og modtag pressemeddelelser på e-mail. Indtast din e-mail, klik på abonner, og følg instruktionerne i den udsendte e-mail.
Flere pressemeddelelser fra Aarhus Universitet Natural Sciences
50 års jubilæum: Ole Caprani fra numerisk analyse til robotter2.5.2024 09:38:26 CEST | Pressemeddelelse
Stort tillykke til lektor Ole Caprani med 50-års jubilæet ved Aarhus Universitet den 1. maj 2024. Dette jubilæum markerer ikke blot en flot karriere, men også et liv viet til at udfolde datalogien til et bredere publikum via hans aktive deltagelse i fx instituttets outreach arbejde, hans LEGO-lab og Dansk robotolympiade.
Erhvervslivet jubler: Aarhus Universitet åbner engelsksprogede it-uddannelser30.4.2024 07:00:00 CEST | Pressemeddelelse
Tre nye, engelsksprogede bacheloruddannelser i IT skal fra 2025 tiltrække endnu flere studerende fra udlandet til Aarhus. Der er hårdt brug for arbejdskraft med stærke it-kompetencer, så nyheden vækker glæde i erhvervslivet.
Stor millionbevilling går til at udvikle en metode til at spore tuberkulose via spyt26.4.2024 09:42:22 CEST | Pressemeddelelse
Forskere fra både Aarhus Universitet, Aarhus Universitetshospital og Guinea-Bissau samarbejder med VPCIR Biosciences om udviklingen af en nyskabende metode til at diagnosticere tuberkulose via spyt. Dette banebrydende projekt har modtaget en bevilling på 24,8 mio. kr. fra Innovationsfonden.
Ny indsigt i kolesterols dynamik kaster lys over neurodegenerativ sygdom8.4.2024 09:43:27 CEST | Pressemeddelelse
Forståelsen af kolesterolbalancen i celler åbner op for nye perspektiver på den neuro-degenerative sygdom Niemann-Pick type C, der også kaldes "børne-demens". Disse resultater udgør et betydningsfuldt skridt i retning af at behandle denne sygdom.
Stjernen Epsilon Indi skælver ganske svagt - vi er et skridt nærmere på at forstå de stjerner, som ligner Solen27.3.2024 16:29:52 CET | Pressemeddelelse
En række Aarhus-forskere er dybt involverede den nye opdagelse.
I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.
Besøg vores nyhedsrum