Ny studie: växter avslöjar dolda molekylära interaktioner för reglering av fosforupptag i genaktivitet

StockholmFosfor är viktig för växters tillväxt och påverkar processer som energitransport och fotosyntes. Nyligen gjorde forskare vid K-State, ledda av lektor Kathrin Schrick, en betydande upptäckt om hur växter upptäcker och använder fosfor. De identifierade en ny interaktion mellan en specifik transkriptionsfaktor och ett fosfolipid som innehåller fosfor. Detta fosfolipid binder till transkriptionsfaktorn, som i sin tur styr genuttryck. Denna interaktion är viktig för hur växter reglerar sina fosfornivåer.

Upptäckten visar hur växter känner av fosfornivåer i sin omgivning och anpassar sin tillväxt därefter. Till skillnad från tidigare uppfattningar som bara såg allmänna fysiska reaktioner, avslöjar denna nya insikt detaljerade processer på molekylär nivå. Viktiga punkter är:

• Fosfolipidbindning reglerar genuttryck
• Sinnesuppfattning sker via plantans yttersta lager, epidermis
• Möjlighet att utveckla grödor som bättre utnyttjar fosfor
• Påverkan på resiliens mot torka och klimatförändringar

Schricks forskargrupp visar hur tillgången på fosfor från miljön direkt påverkar genreglering. Denna insikt kan ha stor betydelse för agrarbioteknik. Genom att förstå hur fosfolipider samverkar med transkriptionsfaktorer kan forskare genetiskt modifiera dessa processer. Detta kan leda till grödor som använder fosfor effektivare, vilket är viktigt eftersom fosforgödselmedel är dyra och skadliga för miljön.

Denna forskning har fördelar utöver jordbruket. Fosfor är en begränsad resurs, så det är viktigt att använda den effektivt för hållbar utveckling. Genom att ta fram grödor som bättre nyttjar fosfor kan bönderna minska användningen av gödningsmedel. Detta minskar kostnaderna och minimerar miljöpåverkan från fosfor som hamnar i vattendrag, vilket kan orsaka skadlig algblomning.

Läs också:

Idag · 10:25

Ny upptäckt: kartläggning av exoplaneternas mystiska områden i rymden

Denna forskning gjordes i ett team bestående av studenter från grundnivå, doktorander och postdoktorala forskare från flera institutioner. De använde avancerade metoder som masspektrometri för att verifiera hur proteiner och lipider interagerar. Detta breda angreppssätt understryker vikten och komplexiteten i att studera molekylära interaktioner i växter.

Dessa insikter kan bidra till att utveckla grödor som är mer motståndskraftiga mot utmaningar som torka och klimatförändringar genom att förbättra deras näringsupptag. Att förstå de genetiska och molekylära detaljerna kan leda till nya framsteg inom växtvetenskap.

Projektet fick mycket statlig finansiering, vilket visar dess betydelse för nationell livsmedelssäkerhet och ny bioteknik. Genom att förklara hur växter upptäcker och reagerar på fosfor på en grundläggande nivå banar denna studie väg för bättre grödorhantering och hållbart jordbruk.