Ein in der Stammspitze produziertes Pflanzenhormon spielt eine wichtige Rolle bei der Koordination vieler Wachstums- und Verhaltensprozesse in Pflanzenlebenszyklen - es wird Auxin genannt.
Von der Embryonalentwicklung bis zum Wurzelwachstum bindet sich Auxin an die spezifischen Rezeptoren im Zellkern, was zu einer Aktivierung der Signalübertragung führt, die die Reaktion der Pflanze auf die Simulationen von außen koordiniert.
Jetzt Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen und der Universität Bayreuth habe ein Werkzeug entwickelt bietet eine Echtzeit-Visualisierung des Auxins in lebenden Pflanzenzellen.
Dies ist eine bemerkenswerte Entdeckung, da sie fast 100 Jahre nach der ersten Beschreibung der Wirkung von Auxin erstmals zum ersten Mal betrachtet werden kann. Die Forscher konnten die Umverteilung von Auxin mithilfe eines neuen Biosensors nach dem Studie veröffentlicht in Natur .
Fluoreszenz nutzen
Die Studie beschreibt das als AuxSen bezeichnete Tool, das auf dem Tryptophan-Repressor von E. coli basiert, einem Transkriptionsfaktor, der an der Regulierung des Aminosäurestoffwechsels beteiligt ist. Dies ist die Bindungstasche, die so konstruiert ist, dass sie spezifisch für Auxin istZiel war es, die Auxinverteilung zu visualisieren, indem man Pflanzen die ein Protein produzieren, das leuchtet, wenn Auxin vorhanden ist.
Als die Auxin-Bindungsgruppe mit den ausgewählten fluoreszierenden Proteinen verbunden wurde, konnten die Forscher eine Anzeige als Fluoreszenzresonanzenergietransfersignal erzielen.
Dies ermöglichte es den Forschern, die Auxinkonzentrationen über die Lebensdauer einer Pflanze über AuxSen in Echtzeit zu überwachen.
"Wir haben gezeigt, dass sowohl eine Zunahme als auch eine Abnahme der Auxinkonzentration im Gewebe in Echtzeit sichtbar gemacht werden kann, was zuvor nicht möglich war. Außerdem zeigt AuxSen Auxin in subzellulären Bereichen, zu denen andere indirekte Auxinreporter keinen Zugang haben.Ziel ist es nun, die möglichen Anwendungen auf andere biologische Probleme zu verbessern, indem Expressionssysteme optimiert und fluoreszierende Proteine mit unterschiedlichen Eigenschaften verwendet werden. Wir stellen nun der wissenschaftlichen Gemeinschaft das notwendige Material zur Verfügung ", schrieben die beiden älteren Autoren Birte Höcker und Gerd Jürgens.
Laut den Forschern hat der technologische Durchbruch viele potenzielle Anwendungen, aber in erster Linie können Wissenschaftler das jetzt besser verstehen. Auxin physiologische Wirkungen.