Anzeige
In the beginning is the fertilized egg cell. Following numerous cell divisions, it then develops into a complex organism with different organs and tissues. The largely unexplained process whereby the cells simply "know" the organs into which they should later develop is an astonishing phenomenon. Scientists from the Center for Plant Molecular Biology (ZMBP) of the University of Tübingen and the University of Wageningen, in cooperation with colleagues from the Max Planck Institute for Developmental Biology, have investigated how this process is controlled. Based on their studies of the thale cress, Arabidopsis thaliana, they have succeeded in demonstrating how the plant forms its first roots: the root founder cell in the tiny group of cells contained in the seed is activated by a combination of a plant hormone and a transcription factor. These insights could contribute to the breeding of plants with a particularly effective root system in the future. (Nature, advance online publication on March 10, 2010)
In the seed of the thale cress, the embryo forms from the fertilised egg cell that initially divides into two daughter cells. One of these two cells later goes on to form almost the entire embryo, while the other generates connective tissue that anchors the embryo in the endosperm or nutritive tissue. When the embryo has grown into a small cluster of cells, the connective tissue cell that borders the embryo is stimulated by activating signals to become part of the embryo and form the root tissue. The scientists studied these processes in detail under the supervision of Gerd Jürgens and Dolf Weijers and succeeded in identifying several of the players involved in this complex regulatory network.
The formation of the root tissue depends firstly on the accumulation of the plant hormone auxin, which is channelled to the root founder cell by the embryo. This process is reinforced by the transcription factor MONOPTEROS. However, this is not sufficient on its own. The researchers concluded that MONOPTEROS must deliberately activate other genes. In a comprehensive survey of all of the genes activated by MONOPTEROS, they identified two genes that already play a role in embryonic development: TMO5 and TMO7 (TMO = Target of MONOPTEROS). Both of these genes are required for the formation of the root tissue. For this purpose, the protein formed by the TMO7 gene must migrate from the location of its emergence in the embryo to the root founder cell. "With TM07 we have identified a hitherto unknown intercellular signal for root formation in the embryo," says Gerd Jürgens. The detective work in the plant researchers’ genetics laboratory does not end here, however. "Because the transcription factor TM07 is involved in other regulatory network of plant development, there can be no doubt that it holds further insights in store for us," says Jürgens.
Original work:
Alexandra Schlereth, Barbara Möller, Weilin Liu, Marika Kientz, Jacky Flipse, Eike H. Rademacher, Markus Schmid, Gerd Jürgens und Dolf Weijers
MONOPTEROS controls embryonic root initiation by regulating a mobile transcription factor.
Nature, advance online publication on March 10th, 2010, doi 10.1038/nature08836
Contact:
Prof. Dr. Gerd Jürgens
Max Planck Institute for Developmental Biology, Tübingen
Tel.: +49 7071 29-78887 and +49 7071 601-1309
E-mail: gerd.juergens@zmbp.uni-tuebingen.de
Dr. Susanne Diederich (Public Relations Department)
Max Planck Institute for Developmental Biology, Tübingen
Tel.: +49 7071 601-333
E-mail: presse@tuebingen.mpg.de
Barbara Abrell | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen:
www.mpg.de/english/illustrationsDocumentation/documentation/pressReleases/2010/pressRelease20100226/
Weitere Berichte zu: Arabidopsis thaliana > connective tissue > plant hormone > synthetic biology > transcription factor
Newly discovered breast milk antibodies help neutralize HIV
23.05.2012 | Duke University Medical Center
Scientists unravel role of fusion gene in prostate cancer
23.05.2012 | New York- Presbyterian Hospital/Weill Cornell Medical Center/Weill Cornell Medical College
Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.
Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.
Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...
Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen
Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...
Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.
Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.
Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...
Ein neuer Sonderforschungsbereich (SFB) an der Philipps-Universität geht der einzigartigen Fähigkeit von Mikroorganismen auf den Grund, sich ständig an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den SFB 987 mit dem Titel "Mikrobielle Diversität in der umweltabhängigen Signalantwort" in den kommenden vier Jahren mit voraussichtlich mehr als sieben Millionen Euro.
„Die erfolgreiche Beantragung des neuen Sonderforschungsbereichs belegt einmal mehr die exzellenten wissenschaftlichen Leistungen im Bereich der Mikrobiologie am Standort Marburg“, erklärt Professor Dr. Frank Bremmer, der Marburger Uni-Vizepräsident für Forschung. „Die Einrichtung des SFB wird Marburgs Stellung als zentraler Ort der mikrobiologischen Forschung festigen und deren internationale Sichtbarkeit weiter erhöhen.“ ...
Erosion in tropischen Küstenregionen führt zum schnellen Tod der Korallen
Die Farbigkeit, Vielfalt und Exotik der tropischen Korallenriffe fasziniert viele Menschen weltweit. Und doch sind es die Folgen unserer Zivilisation, die dieses fragile Ökosystem bedrohen durch Klimaerwärmung, Sauerstoffmangel und Ozeanversauerung. Fortschreitende Industrialisierung, Waldrodungen und intensive Landwirtschaft in küstennahen Gebieten führen zu Erosion und verändern die Lebensbedingungen im Meer dramatisch.
Jetzt ...
Anzeige
Anzeige

23.05.2012 | Energie und Elektrotechnik
Nano-Müll lässt sich nicht verbrennen
23.05.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz
Nea Kameni volcano movement captured by Envisat
23.05.2012 | Geowissenschaften
Jeder Mensch ist anders - Nutzen der individualisierten Medizin
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
14th Leibniz Conference of advanced science „Sensorsysteme 2012“
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Exklusive Kontakte beim Investforum
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten