Opis projektu
Zrozumieć mechanizmy molekularne związane ze wzrostem roślin
Rośliny stanowią fundament życia. Ich rozwój i wzrost opiera się na pobieraniu cukrów w strefach wzrostu (merystemach) i opiera się na substancjach transportujących cukry (SUC oraz STP), które umożliwiają ich przenoszenie przez błony. Polaryzacja wzrostu stanowi wynik asymetrycznego gradientu auksyn, na który wpływ mają transportery auksyny zwane PIN. Zrozumienie molekularnych uwarunkowań ich funkcji powoli na przewidywanie i ewentualne modyfikowanie reakcji roślin na zmiany występujące w ich otoczeniu, jednak dotychczas mechanizmy molekularne, na których opiera się działanie SUC, STP i PIN pozostają niezbadane. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu MUM-GROW zamierza wyjaśnić mechanizmy molekularne transportu cukrów i auksyn w roślinach, skupiając się na badaniach molekularnych in vitro oraz doświadczeniach strukturalnych i biochemicznych.
Cel
Life on Earth is sustained by plants. Growth and development in the plant kingdom is mediated by the controlled distribution of sugars and the hormone auxin, but we still know surprisingly little about the molecular details of this essential part of fundamental plant metabolism. MUM-GROW will elucidate the molecular mechanism of sugar and auxin transmembrane transport in plants. It moves the frontiers of the field by shifting the focus to molecular studies in vitro allowing structural and biochemical experiments to be performed.
Correct plant growth and development is completely dependent on sugar uptake in growth zones (the meristem), and made possible in all plants by sugar transporters called SUCs and STPs. Growth polarity is created by an asymmetrical gradient of auxin mediated by auxin transporters called PINs. Despite extensive research, the molecular mechanisms of SUC, STP and PIN transport remains unknown. If we knew the molecular determinants of their function, it would allow us to predict, augment and possibly modify plant responses to a changing environment.
I will address this using a complementary set of methods founded in structural biology to determine the 3-dimensional structures of key players in these transmembrane transport systems. This will be combined with biochemical characterization to address important mechanistic questions and elucidate their molecular mechanism.
Understanding the mechanisms that govern plasticity in growth is essential for determining resilience of whole ecosystems. This proposal will lead to a breakthrough in our understanding of sugar and auxin homeostasis, a fundamental part of basic plant metabolism. It has tremendous potential for the societal challenge to secure sufficient food for our global population in a sustainable balance between environmental impact and resource exploitation. Furthermore, this proposal will uncover general molecular principles of transmembrane uptake and export pertaining to all organisms.
Dziedzina nauki
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-COG - Consolidator GrantInstytucja przyjmująca
8000 Aarhus C
Dania