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Warum sich Pflanzenzellen schneller strecken können

Das Pflanzenhormon Auxin reguliert das Zellwachstum durch Größenveränderungen der Vakuole.

Pflanzenzellen können sich viel schneller strecken als tierische Zellen. Das könnte daran liegen dass sie ein Organelle – die Vakuole – wie ein Ballon im Inneren der Zellen aufblasen. Wissenschafter der Universität für Bodenkultur Wien (BOKU) haben herausgefunden, dass die From und Ausdehnung der Vakuole eine entscheidende Rolle bei der Wachstumsregulierung von Pflanzen besitzt. Die Vakuole ist das größte Zellorganell in Pflanzen und dessen Volumen wird durch das Hormon Auxin kontrolliert. Während des Zell-Streckungswachstums vergrößert sich auch das Volumen der Vakuole.

Mit Hilfe moderner, hochauflösender Fluoreszemzmikroskopie und sogenannter „scanning“ Elektronenmikroskopie konnten das internationale Forscherteam um den Zellbiologen Jürgen Kleine-Vehn nun zeigen, dass Veränderungen der Vakuole durch Auxin nur mit einem korrekt funktionierenden „Zellskelett“ (Cytoskelett) erfolgen können. Ist die Funktion des Cytoskelettes eingeschränkt, so kann die Vakuole ihr Volumen nur bedingt verändern und das Streckungswachstum ist gestört.

Die Wissenschafter berichten nun im renommierten Fachmagazin „Proceedings of the National Academy of Sciences“,dass die Vakuole wie ein Ballon in der Zelle aufgeblasen wird. Die Forscher vermuten dass dieser Wachstumsballon den Zellen erlaubt enorm schnell mit den bereits bestehenden zellulären Bausteinen zu wachsen. Diese Wachstumsfunktion der Vakuole war bisher weitgehend unbekannt und könnte in Zukunft auch neue Erkenntnisse liefern um Pflanzenwachstum zu optimieren.


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David Scheuring et al: Actin-dependent vacuolar occupancy of the cell determines auxin-induced growth repression, PNAS December 29, 2015 , doi: 10.1073/pnas.1517445113
BOKU
http://www.pnas.org/content/early/2015/12/28/1517445113.abstract%29,

11.01.2016

 

 
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