Siden sidst: Forårstegn

Publiceret Januar 2006

Siden sidst melder sig denne gang med en samling artikler, hvor strukturbiologien dominerer, men hvor der også er nøjagtige spektroskopiske in vivo metabolitmålinger på programmet. Vi har været konservative i vores resume-valg, og talen går nu for tredje gang på gener involveret i nitrogen fiksering.

Nyt symbiosegen identificeret!

A nucleoporin is required for induction of Ca2+ spiking in legume nodule development and essential for rhizobial and fungal symbiosis

PNAS 103 (2006): 359-364
N Kanamori, LH Madsen, S Radutoiu, M Frantescu, EMH Quistgaard, H Miwa, JA Downie, EK James, HH Felle, LL Haaning, TH Jensen, S Sato, Y Nakamura, S Tabata, N Sandal, J Stougaard

Langt de fleste landplanter er afhængige af uorganiske næringsstoffer som phosphat tilført fra svampe i jorden. Denne overførsel sker gennem etablering af symbiose mellem plantens rødder og svampen – såkaldt mykorrhiza (svamperod direkte oversat). Nogle få planter – alle af ærteblomstfamilien – er desuden i stand til at indgå et symbiotisk forhold med nitrogenfixerende bakterier og kan således forsyne sig selv med nitrogen direkte fra luften. Den proces har stor kommerciel interesse, da kostbar (og forurenende!) kunstgødning ville kunne spares, hvis kvælstoffixerende egenskaber kunne overføres til andre planter.

Vores forståelse af specielt mykorrhiza, men også kvælstoffixering er temmelig sparsom på det molekylære niveau. Genetiske studier i Lotus japonicus – oprindelig valgt som modelsystem Århusgruppen bag dette kvartals artikel – har dog vist, at en række gener er nødvendige for begge symbiotiske processer.

I denne artikel tager forfatterne næste lille skridt på vej mod en bedre forståelse af etableringen af mykorrhiza/kvælstoffixering. De isolerer en stribe af allele mutanter, som er defekte i begge processer, og kloner det tilsvarende gen ved map-baseret kloning. Mutant mapping i det ganske store og endnu ikke fuldt sekventerede Lotus genom er ikke en triviel opgave, men Århus-gruppen mestrer denne disciplin til perfektionisme og finder her, at deres gen koder for en kerneporekomponent, Nup133. nup133 mutanter er dog ikke vanvittig pleiotrope; forfatterne ser ingen klare udviklingsmæssige fænotyper, så det er næppe således, at en helt fundamental cellefunktion er sat ud af spillet i nup133 mutanter. Tværtimod noterer forfatterne sig med nogen forundring en meget specifik defekt i nup133 mutanternes repons til de bakteriemolekyler, der normalt sætter hele symbioseprocessen i sving: nup133 kan ikke inducere de Ca2+ oscillationer, der i vildtype planter indtræffer få minutter efter bakteriemolekylernes aktivering af plantereceptorerne. De har endnu ingen vidunderlig forklaring på, hvad en kerneporekomponent kan have med hurtig cytoplasmisk Ca2+ induktion at gøre, men deres historie er med til at sætte fokus på et tema, der kan være vigtigt: specifikke signalfunktioner af kerneporekomponenter. Hints om sådanne funktioner kom allerede tidligt fra Schizosaccharomyces pombe, hvor transposition af en retrovirus involverer en specifik kerneporekomponent, og det ser nu også ud til at andre specifikke biologiske processer i planter og andre organismer involverer signalfunktioner af kerneporekomponenter.

Andre artikler

The SAXS Solution Structure of RF1 Differs from Its Crystal Structure and Is Similar to Its Ribosome Bound Cryo-EM Structure

Molecular Cell 20 (2005): 929-938
B Vestergaard, S Sanyal, M Roessle, L Mora, RH Buckingham, JS Kastrup, M Gajhede, DI Svergun, M Ehrenberg

A unique set of SH3–SH3 interactions controls IB1 homodimerization

The EMBO Journal (2006) 25, 785–797
O Kristensen, S Guenat, I Dar, N Allaman-Pillet, A Abderrahmani, M Ferdaoussi, R Roduit, F Maurer, JS Beckmann, JS Kastrup, M Gajhede, C Bonny

The Free NADH Concentration Is Kept Constant in Plant Mitochondria under Different Metabolic Conditions

Plant Cell 18 (2006): 688-698
MR Kasimova, J Grigiene, K Krab, PH Hagedorn, H Flyvbjerg, PE Andersen, IM Møller

Dissecting the Molecular Mechanisms of Intraflagellar Transport in Chlamydomonas

Current Biology 16 (2006): 450-459
LB Pedersen, S Geimer, JL Rosenbaum

PDGFR?? Signaling Is Regulated through the Primary Cilium in Fibroblasts

Current Biology 15 (2005): 1861-1866
L Schneider, CA Clement, SC Teilmann, GJ Pazour, EK Hoffmann, P Satir, ST Christensen

Determination of the geometric structure of the metal site in a blue copper protein by paramagnetic NMR

PNAS 103 (2006): 1738-1743
DF Hansen, JJ Led