Dode cellen afwerpen voor bescherming
Eigenaardig genoeg koloniseren microben de punt van de wortel juist niet. Nu laten onderzoekers in eLife zien dat komt doordat de punt beschermende wortelmuts actief dode cellen afscheid.
Microben koloniseren planten wortels volop. Behalve de groeikern bevattende punt van de wortel, die blijft vrij van microben. Nu is de punt van de wortel omgeven met een wortelmutsje. Deze bestaat uit cellen die een gecontroleerd dood gaan en daarna afschilveren. De onderzoekers vroegen zich af hoe dit gecontroleerd afsteven bijdraagt aan het beschermen van de groeikern tegen infectie.
Om dit te onderzoeken bestudeerde de onderzoekers mutanten waarbij wortelmutjescellen niet gecontroleerd sterven. De wortels van deze planten hebben een slordige ophoping van dode cellen langs de buitenkant van de wortel.
Afscheiding van dode cellen ontneemt voeding van infecterende schimmels
Maar opvallend was dat een goedaardige schimmel de wortels van de mutanten veel meer infecteerde. Normaal gesproken zorgt deze goedaardige schimmel onder andere voor extra wortelgroei. Maar in de mutanten groeide de schimmel langer door voordat de gunstige effecten op de infectie op de wortelgroei begonnen.
Bij nader bestudering van de schimmel groei in de wortels van de mutanten zagen de onderzoekers dat de schimmel zich te goed deed aan de dode cellen die nog aan de wortel vast zaten. Die cellen gaven de schimmel extra voedingstoffen.
Ook bestudeerde de onderzoekers het effect van de goedaardige schimmel op genen die de gecontroleerde dood van wortelmutjescellen regelen. In aanwezigheid van de schimmel dimde de activiteit van deze genen.
Het lijkt er dus op dat wortelmutjescellen de punt van de wortel beschermen tegen infectie door hun dode cellen af te werpen. Hierdoor hebben infecterende microben geen voedingstoffen bij de punt van de wortel. Tegelijkertijd proberen microben de wortelmutsjescellen te beïnvloeden door dit juist niet te doen, om zo via dode cellen een houvast te krijgen op de wortel.
Literatuur
Nyasha Charura, Ernesto Llamas, Concetta De Quattro, David Vilchez, Moritz K Nowack, and Alga Zuccaro (2024) Root cap cell corpse clearance limits microbial colonization in Arabidopsis thaliana. eLife 13:RP96266. https://doi.org/10.7554/eLife.96266.3
Plant en Zo 