Ny viden om funktionen af planters ”hjerte” kan beskytte planter mod skadedyr
Ligesom mennesker har planter brug for at fordele sukker og andre næringsstoffer rundt i deres kroppe for at kunne vokse. Men i modsætning til mennesker har planter ikke et hjerte til at pumpe disse vitale næringsstoffer rundt. I stedet bruger de en fantastisk molekylær pumpemekanisme, som forskere har studeret i årtier siden dens opdagelse for mere end 30 år siden.
Nu har et hold forskere under ledelse af lektor Bjørn P. Pedersen ved Institut for Molekylærbiologi og Genetik på Aarhus Universitet gjort en banebrydende opdagelse om et af de vigtigste komponenter i denne pumpemekanisme: SUC-transporteren. Dette protein fungerer som en mikroskopisk kanyle til sukkerinsprøjtning, der aktivt sprøjter sukrose (køkkensukker) ind i plantens "årer", som kaldes floemet.
Forskere har indtil nu kæmpet for at forstå præcist, hvordan denne indsprøjtning fungerer. Men holdets nye forskning har afsløret hemmelighederne bag, hvordan SUC-transporteren genkender sukker, og hvordan den bruger syre til at drive processen.
"Denne opdagelse er et gennembrud, fordi den endelig løser et mangeårigt mysterium: hvordan planter er i stand til at opretholde koncentrationen af sukrose i "årerne" og skabe det tryk, dvs den saftspænding, der genererer strømmen af alle næringsstoffer i floemet," siger Bjørn P Pedersen. "Dette er plantens "hjerte", og er afgørende for alle planters overlevelse og vækst."
Holdets arbejde kaster også nyt lys over, hvordan planter forsvarer sig mod skadedyr. Når planter er under angreb, forsøger skadedyr at stjæle sukkeret i floemet. SUC-transporteren er essentiel for plantens forsvarsevner, og forståelsen af, hvordan den fungerer, kan hjælpe os med at beskytte planter mod skadedyr i fremtiden.
Opdagelsen er et resultat af fem års forskning
Denne forskning er resultatet af et talentfuld forskerholds mere end fem års hårde arbejde, herunder førsteforfatter Laust Bavnhøj og Jan Driller, samt Lorena Zuzic, Amanda Stange og professor Birgit Schiøtt fra Institut for Kemi. Det er et stort skridt i vores forståelse af, hvordan planter fungerer på molekylært plan.
”Jeg er ovenud begejstret over endelig at kunne offentliggøre den første struktur nogensinde af SUC-transporteren, hvilket har gjort det muligt for os at visualisere transporterens funktion og sammen med vores biokemiske data belyse den længe søgte molekylære mekanisme bag transporten af saccharose," siger Laust Bavnhøj, "og eftersom vi startede dette projekt fra bunden tilbage i 2018, har det været en lang og udfordrende rejse.”
Resultaterne er offentliggjort i det internationale tidsskrift Nature Plants: https://doi.org/10.1038/s41477-023-01421-0
Mere information
Lektor Bjørn Panyella Pedersen
Institut for Molekylærbiologi og Genetik
Aarhus Universitet
bpp@mbg.au.dk – mobil 29723499
Nøgleord
Kontakter
Lektor Bjørn Panyella Pedersen
Institut for Molekylærbiologi og Genetik
Aarhus Universitet
bpp@mbg.au.dk – mobil 29723499
Billeder
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
De første mennesker kom til Europa for mindst 1,4 mio. år siden – fra øst6.3.2024 17:00:00 CET | Pressemeddelelse
Dateringer af jordlag med primitive stenredskaber i det vestlige Ukraine viser, at menneskeslægten – sandsynligvis i form af arten Homo erectus – var til stede i Europa allerede for 1,4 millioner år siden. De er 2-300.000 år ældre end de hidtil ældste fund i Spanien og Frankrig, og kaster nyt lys over menneskets kolonisering af det europæiske kontinent.
Ny opdagelse viser, hvordan celler forsvarer sig i stressede situationer27.2.2024 11:23:23 CET | Pressemeddelelse
En ny undersøgelse foretaget af et internationalt forskerhold afslører, hvordan vores celler forsvarer sig i stressede situationer. Forskningen viser, at en lille ændring i det genetiske materiale, kaldet ac4C, fungerer som en afgørende forsvarer, der hjælper celler med at skabe beskyttende tilflugtssteder kendt som stressgranuler. Disse stressgranuler sikrer vigtige genetiske instruktioner, når cellen står over for udfordringer. De nye resultater kan hjælpe med til at vise nye metoder til at behandle sygdomme.
Fremmede planteædere er lige så gode for lokale planter som hjemmehørende arter19.2.2024 11:16:59 CET | Pressemeddelelse
Nyt stort studie viser, at ideen om, at hjemmehørende dyr er bedre for det lokale økosystem end introducerede arter, er forkert. I stedet er det dyrenes måde at søge føde på, der har betydning.
Forskere afdækker et vigtigt led i symbiosen mellem bælgplanter og bakterier13.2.2024 08:00:00 CET | Pressemeddelelse
Forskere ved Aarhus Universitet har gjort en banebrydende opdagelse, der kaster lys over det komplekse samspil mellem bælgplanter og kvælstoffikserende bakterier. Deres undersøgelse beskriver den afgørende rolle, som fosforylering spiller for dannelsen af symbiotiske knolde på planterødder. Det langsigtede mål er at muliggøre symbiose i rodknolde i vigtige afgrøder som byg, majs og ris, så man undgår at bruge kunstgødning.
Jørgen Christensen-Dalsgaard, AU modtager Crafoordprisen 20241.2.2024 14:06:01 CET | Pressemeddelelse
Det Kongelige Svenske Videnskabsakademi har netop offentliggjort navnene på årets modtagere af Crafoordprisen. I astronomi er professor emeritus Jørgen Christensen-Dalsgaard fra Aarhus Universitet en af tre modtagere.
I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.
Besøg vores nyhedsrum