Opis projektu
Odporność glonów na stres może być kluczem do ich przetrwania
Rośliny lądowe, podobnie jak lądowe zwierzęta, mogą odnaleźć swoich przodków w oceanach. Jednak wszystkie rośliny lądowe pochodzą od jednego przodka, glonów . Nierozwiązaną tajemnicą pozostaje, co pomogło tym konkretnym glonom w udanym podboju ziemi. Niedawno naukowcy zidentyfikowali współczesną linię glonów najbliżej związaną z przodkiem roślin lądowych. Opierając się na wcześniejszych danych naukowców, z których wynika, że glonyte posiadają geny hormonu odpowiadającego na stres roślin lądowych, uczestnicy projektu TerreStriAL są na najlepszej drodze do rozwiązania tej tajemnicy. Systemy modelowe glonów umożliwią naukowcom zbadanie ich reakcji na stres. Połączenie tych procesów z modelami pomoże badaczom przyspieszyć proces ewolucyjny i sprawdzić, czy glony staną się roślinami lądowymi.
Cel
Land plants abound on Earth’s surface. All of this diversity arose in a singular event. The algal progenitor of land plants was a streptophyte alga and only recent phylogenomic analyses have specified the particular algal lineage that is most closely related to land plants. But why did land plants evolve only once? And what properties did the ancestors of these terrestrial organisms possess that allowed them to conquer land? Life on land involves rapid and drastic shifts in temperature, light or water availability. Hence, a prime candidate property is the ability to deal with these terrestrial stressors by dynamically responding to shifting environmental cues. My recent data highlight that the streptophyte algae closest to land plants have the genetic makeup for land plant-like stress response signalling circuits—including genes for sensing the major stress phytohormone abscisic acid (ABA). This provides us with testable candidates. To shed light on the early evolution of one of land plants’ key properties, I, here, propose to combine in-depth molecular biological analyses of these candidate stress signalling and response pathways with large-scale systems biology approaches. For this, my team and I will develop streptophyte algal model systems. We will dissect the regulatory hierarchy employed during stress signalling and the response pathways it is regulating in real-time in vivo and across evolutionary time in silico. These approaches will go beyond a view of gene evolution that is based on presence/absence to address if land plant stress dynamics have evolved from algal stress regulatory networks that became hardwired into land plant biology. The aim of this work is to infer the biology of the earliest land plants by investigating their closest algal relatives and interrogating a candidate mechanism used to deal with the challenges of life on land. Understanding this mechanism means understanding a key player that paved the way for the success of plants on land.
Dziedzina nauki
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
37073 Gottingen
Niemcy