Botenstoff schaltet Längenwachstum in Wurzelzellen ab

23. November 2014, 17:35
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Auxin beendet pflanzliches Zellwachstum durch Neuausrichtung des Zellskeletts, berichten Klosterneuburger Forscher in "Nature"

Maria Gugging - Der Pflanzen-Botenstoff Auxin stoppt das Wachstum von Zellen, indem er das Zellskelett anders ausrichtet. Das fanden Jiri Friml vom Institute of Science and Technology (IST) Austria in Klosterneuburg und Kollegen heraus. Der Mechanismus vollziehe sich innerhalb von Sekunden und sei etwa wichtig, wenn sich Wurzelzellen nach der Schwerkraft ausrichten, berichten die Forscher im Fachjournal "Nature".

"Es ist schon seit über hundert Jahren bekannt, dass Auxin auf irgendeine Art beeinflusst, ob Zellen wachsen oder nicht", so Friml. Der Botenstoff wurde bereits von Charles Darwin (1809-1882) entdeckt. Seit einiger Zeit weiß man auch, dass Bestandteile des Zellskeletts, sogenannte Mikrotubuli, ihre Orientierung von querständig zur Zellachse nach längsstehend ändern, wenn Pflanzenzellen aufhören, in die Länge zu wachsen.

Natürlicher Prozess

"Wir konnten nun zeigen, dass das Auxin-Signal die Umstellung der Mikrotubuli in die Längsachse bewirkt und dies der direkte Grund für den Wachstumsstopp ist", so Friml. Außerdem identifizierten die Forscher mehrere "Befehlsüberträger" wie das Auxin-Binde-Protein 1 (ABP1).

Sie hatten dafür die Mikrotubuli der Zellen mit einem fluoreszierenden Farbstoff markiert, Auxin zugegeben und dann mit Zeitrafferaufnahmen beobachtet. Innerhalb von wenigen Sekunden drehten sich die ersten Mikrotubuli ein Stück, in einer Minute waren fast alle parallel zur Längsachse angeordnet, wie sie in der Studie zeigen.

"Nimmt man Auxin wieder weg, drehen sich die Mikrotubuli in die ursprüngliche Lage", berichtet Friml. Außerdem konnten die Forscher den selben Effekt auch unter natürlichen Umständen beobachten, nämlich wenn die Pflanzenwurzeln auf Änderungen der Schwerkraft reagieren und den Botenstoff neu verteilten. "Dies ist also ein normaler Prozess, der in den Pflanzen ständig abläuft", so der Biologe. (APA/red, derStandard.at, 23.11.2014)

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