Ein Protein beschleunigt die Landpflanzenevolution
Die Zukunft der Oberflächenzellen einer Pflanze wird durch Positionierungssignale bestimmt. "Defective Kernel 1" (DEK1) ist ein Zellenoberflächenprotein, das dieses Positionierungssignal für neue Zellen liefert. Wissenschaftler glauben, dass es eine entscheidende Rolle bei der Evolution von Landpflanzen gespielt haben könnte.Um mehr herauszufinden, haben EU-finanzierte Forscher das Projekt "The role of the DEK1 pathway in plant epidermis cell fate specification" (PLANT EPIDERMIS) ins Leben gerufen. Ihr Ziel war, die Zellsignale und Proteine zu erkennen, die mit DEK1 auf der Zellenoberfläche interagieren.Genanalyse zeigte, dass sowohl Landpflanzen als auch ihre Vorfahrengruppe der Algen, Charophyceae, über Proteine der Familie "TML-Calpain" verfügen, zu der auch DEK zählt. Andere Algengruppen haben keine Calpaine auf der Zellenoberfläche.Außerdem hat eine DEK-Untereinheit namens "CysPc" bei allen Landpflanzen über 450 Millionen Jahre hinweg dieselbe Struktur und Funktion beibehalten. Dies belegt, dass DEK für Landpflanzen unverzichtbar ist.Die Forscher zeigten außerdem, dass DEK1 entscheidend für das 3D-Wachstum ist: Mutierte Pflanzen, denen das DEK1-Protein fehlt, weisen ein normales zweidimensionales Wachstum auf (Protonema), doch können kein dreidimensionales Gewebe entwickeln (Gametophor). Des Weiteren wurde eine Schleife in der Proteinstruktur auf der Außenseite der Zelle als Signalrezeptor erkannt, der DEK1 aktiviert.Diese Erkenntnisse legen in der Tat nahe, dass DEK1 ein entscheidender Regulator für das 3D-Wachstum bei Pflanzen ist. Dies belegt auch, dass die Evolution von Landpflanzen durch DEK1 bedeutend beschleunigt wurde.
