Descripción del proyecto
Los factores responsables de la respuesta de las plantas al estrés
Las plantas responden al estrés y regulan diversos procesos fisiológicos a través de las hormonas jasmonatos (JA) y, en concreto, a través de la jasmonoil-isoleucina (JA-Ile), un derivado bioactivo de las JA. La biosíntesis y la señalización de JA-lle se conocen bastante bien. Sin embargo, aún no se ha identificado la ruta de señalización exacta en las plantas que se inicia como respuesta a las lesiones tisulares. El objetivo del proyecto MECHANOJAS, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, es estudiar las fuerzas mecánicas y la presión osmótica necesarias para la biosíntesis de JA, así como dilucidar los procesos celulares implicados en la transmisión de señales de estrés. La identificación de los factores responsables de detectar y traducir estímulos biofísicos en señales desencadenantes de la producción de JA-Ile no solo mejorará la comprensión de la biología vegetal, sino que además ayudará a proteger las plantas de factores estresantes bióticos y abióticos.
Objetivo
Both animals and plants produce potently active mediators in response to tissue injury. These oxygenated lipid derivatives include leukotrienes and prostaglandins in animals, and jasmonates (JAs) in plants with JA-Ile serving as the bioactive phytohormone in angiosperms. JAs are synthesized from poly unsaturated fatty acids residing in plant-specific plastidial membranes, and are essential to protect plants against numerous biotic and abiotic challenges including insect herbivory and temperature extremes. Despite the vital roles of JAs in sustaining plant fitness and although JA-Ile biosynthesis and signalling are well characterized, it is still unknown how are damage signals transmitted to plastids to initiate phytohormone production and what is the nature of the transmitted signal(s). Our previous work in Arabidopsis uncovered that osmotically-induced turgor pressure changes elicit JA-Ile biosynthesis. We hence hypothesise that JA-Ile biosynthesis initiation may result from the transmission of mechanical signals through tissues and cell compartments leading to biophysical changes of plastidial membranes granting substrate accessibility to JA biosynthesis enzymes. To address these central questions in plant biology we aim to:
1. Quantify the mechanical forces and osmotic pressure changes required to induce JA biosynthesis
2. Characterize cellular events that transduce mechanical and osmotic stress signals to plastids for JA-Ile precursor production
3. Alter plastidial biophysical parameters and study the consequences on JA-Ile precursor production
4. Identify genetic components involved in sensing and decoding biophysical stimuli for JA-Ile production
This proposal thus intends to fill a critical gap in knowledge on stress phytohormone biology regulating plant acclimation and, concomitantly, expand our understanding on fundamental aspects of plant mechano- and osmo-sensing.
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
06120 Halle
Alemania