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Neues von der Ackerschmalwand © APA (Jaksch)
Neues von der Ackerschmalwand © APA (Jaksch)

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Weiche Zellmembran gibt Signal für "Zelle streck dich"

11.03.2019

Pflanzen können in relativ kurzer Zeit stark wachsen, indem sich die Zellen der Länge nach strecken. Das schaffen sie, indem kleine, mit Wasser gefüllte Räume in der Zelle (Vakuolen) aufgepumpt werden. Dafür darf die Zellwand aber nicht hart bleiben. Wie die Zelle erfährt, dass die Membran für die Ausdehnung bereit ist, haben Wiener Forscher nun herausgefunden.

Pflanzenzellen können sich sehr rasch strecken ohne dafür neue Zellen bilden zu müssen. Bestimmte Bambusarten etwa wachsen auf diese Weise bis zu einen Meter pro Tag. Wie genau dieser Vorgang abläuft, erforscht ein Team um Jürgen Kleine-Vehn vom Institut für Angewandte Genetik der Universität für Bodenkultur (Boku) Wien seit mehreren Jahren.

Die Boku-Forscher zeigten nun im Fachblatt "EMBO Journal" am Beispiel der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana), wie die Zellen sicherstellen, dass sie bei dem Streckvorgang nicht an ihrer eigenen, sehr stabilen Außenhülle scheitern. Sie entdeckten einen Signalweg, mit dem die Informationen über die aktuelle Beschaffenheit der Zellmembran ins Innere gelangen. Verantwortlich dafür ist demnach das außerhalb der Zellwand reichende Protein "LRR-Extensin", das registriert, wenn sich die Membran aufweicht. "LLR-Extensin" steht wiederum in Kontakt mit dem "Feronia"-Rezeptor über den die Information ins Innere der Zelle gelangt.

Das vom Wiener Wissenschafts-, Forschungs- und Technologiefonds (WWTF) und der Akademie der Wissenschaften (ÖAW) unterstützte Team aus Wien und Zürich zeigte damit, "dass die Informationen zur Beschaffenheit der Zellwand gesendet werden und die Erweiterung der Vakuole in der Zelle beeinflussen", heißt es in der Arbeit. Bei diesem Mechanismus handle es sich also um einen wichtigen Koordinator beim Strecken von Pflanzenzellen.

Service: https://dx.doi.org/10.15252/embj.2018100353

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