Seeds in the starting blocks

Seeds in the starting blocks

Farmers and researchers prime seeds to get an even germination. Now researchers from the Netherlands show in New Phytologist that priming puts the available mRNA in the translation starting blocks.

Through the priming of seeds can farmers make sure that the seeds germinate quicker and more or less at the same time. It has one disadvantage; the seeds shelve life is reduced. But what happens exactly during the priming of seeds? The researchers decided to find out.

To get enlighten what happens inside the seeds, the researchers studied two processes. Firstly, they analysed how much mRNA was coupled to the ribosomes, who translate the RNA into proteins. Primed seeds have more ribosome coupled mRNA than none primed seeds. As if the mRNA is standing in the starting blocks for protein translation.

At the end of the priming process, the translation of mRNA into proteins is paused

As second the researchers studied which mRNAs the ribosomes translate. In this way the researchers could see for the different priming stages which genes the seeds were translating in more or in less proteins. Two stages were standing out.

At the time the seeds were in the middle of the priming process the seeds turned out to translate more genes. While at the end of the priming process, more genes were translated less. This where mostly those genes involved in the translation process.

The researchers also checked if they could find genes needed for the priming process. They identified 30 candidate genes. Between those, one stood out, RGGB. RGGB has a sibling, RGGC, who is influencing the germination of seeds. Is RGGC absent, then seeds germinate quicker. However, RGGB appears to have the opposite effect. In absence of RGGB seeds are germinating slower.

Primed seeds are standing in the starting block ready to germinate

RGGB appears to have less effect on the priming process self. Although seeds without RGGB germinate slower, they still could be primed.

Priming appears to put the in the seeds available mRNA in the protein translation starting blocks. At the same time, it creates a kind of pause in the translation process through slowing down the translation of genes required.

 Literature

Gran, P., Visscher, T.W., Bai, B., Nijveen, H., Mahboubi, A., Bakermans, L.L., Willems, L.A.J. and Bentsink, L. (2025), Unravelling the dynamics of seed-stored mRNAs during seed priming. New Phytol. https://doi.org/10.1111/nph.70098

Thanks for reading.
If you like what you read, support me with on of the following actions

🍵 Buy me a tea

Follow me on LinkedIn or BlueSky
Share it with a friend or co-worker
Singing up to my newsletter so my next blog lands directly in your inbox

Zaden in de startblokken

Zaden in de startblokken

Boeren en onderzoekers primen zaden om gelijkmatige kieming te krijgen. Nu laten Nederlandse onderzoekers in New Phytologist zien dat primen het aanwezige mRNA in de startblokken zet om vertaald te worden.

Door zaden te primen zorgen boeren ervoor dat deze sneller en min of meer gelijk ontkiemen. Het heeft wel een nadeel, de zaden kunnen minder lang op het schap blijven liggen. Maar wat gebeurt er nu precies tijdens het primen van zaden? Dat besloten de onderzoekers te onderzoeken.

Om duidelijkheid te krijgen wat er binnen in de zaden gebeurt bestudeerde de onderzoekers twee processen. Als eerste keken de onderzoekers hoeveel mRNA gekoppeld was aan een ribosomen, die het mRNA vertaald in eiwitten. Geprimede zaden bleken meer aan ribosomen gekoppelde mRNA te bevatten dan niet geprimede zaden. Het mRNA staat als ware al in de startblokken om in eiwitten vertaalt te worden.

Aan het eind van de priming gaat de mRNA vertaling naar eiwitten op pauze

Als tweede bestudeerde de onderzoekers welk mRNA de ribosomen aflezen. Zo konden de onderzoekers voor de verschillende periodes van het primen zien welke genen de zaden meer of juist minder in eiwitten vertalen. Hierbij vielen twee verschuivingen op.

Op het moment dat de zaden midden in het proces van het primen zitten bleken de zaden meer genen meer af te lezen. Terwijl aan het eind van het proces van primen, de zaden meer genen minder aflazen. Dit waren voornamelijk genen voor eiwitten die helpen bij het mRNA naar eiwit vertaal proces.

De onderzoekers keken ook of ze genen konden vinden die noodzakelijk waren voor het proces van primen. Ze kwamen uit op een groep van 30 kandidaten. Hiertussen viel een gen op, RGGB. RGGB heeft een broertje, RGGC, die de ontkieming van zaden beïnvloed. Is dit gen afwezig dan ontkiemen de zaden sneller. RGGB lijkt het tegenover gestelde effect te hebben. Is RGGB afwezig dan ontkiemen de zaden langzamer.

Geprimede zaden staan in de startblokken om te ontkiemen

Op het primen zelf lijkt RGGB minder invloed te hebben. Alhoewel zaden zonder RGGB langzamer ontkiemen dan zaden met RGGB, konden de onderzoekers ook zaden zonder RGGB te primen.

Het primen lijkt dus het in de zaden aanwezige mRNA in de startblokken te zetten voor de vertaling naar eiwitten. Tegelijkertijd creëert het een soort van pauze in dit proces door de vertaling van genen nodig voor dit vertaalproces te remmen.

Literatuur

Gran, P., Visscher, T.W., Bai, B., Nijveen, H., Mahboubi, A., Bakermans, L.L., Willems, L.A.J. and Bentsink, L. (2025), Unravelling the dynamics of seed-stored mRNAs during seed priming. New Phytol. https://doi.org/10.1111/nph.70098

Bedankt voor het lezen
Vond je het interessant, overweeg dan een van de volgende acties

🍵 Buy me a tea

Volg me op LinkedIn of BlueSky
Stuur het door aan een vriend of collega
Abonnneer je op m’n nieuwsletter zodat de volgende automatisch in je inbox verschijnt.

Each growth centre cell type its own complex

Each growth centre cell type its own complex

Plants regulate their cell divisions very strict. There are lots of proteins involved in this regulation. Now German and Dutch researchers show in EMBO reports the interaction of those proteins in root growth centre.

In plants cell divisions mainly take place in growth centres. These are located at the tips of the stems and roots. The cells in the middle divide extremely slowly, while the surrounding cells divide quicker. But as soon as the cells are pushed out of the growth centre cell division stops. The researchers decided to find out how a cell knows how fast it needs to divide.

The researchers studied the three main players, the gene regulators: WOX5, PLT3, and BRAVO. All three each independently affect cell divisions in the root growth centre. And for WOX5 and PLT3, and WOX5 and BRAVO it is also known that they can interact. But which specific cells in the growth centre those proteins exactly influence was not exactly clear.

WOX5, PLT3, and BRAVO work together to regulate cell divisions in the growth centre

To get a better view of this the researchers studied the abundance of each of the three proteins in the growth centre. They were present in all the different cells of the growth centre, but in different abundancies. For example, WOX5 has a big preference for the slowly dividing inner cells of the growth centre.

Subsequently the researchers analysed if the three proteins could interact with each other. Firstly, they checked if BRAVO and PLT3 could interact. Which they could, even more tightly than PLT3 to WOX5 or WOX5 to BRAVO. Then they tested if those three proteins could form a complex which indeed they could.

All the collected data the researchers then brought together in a model. From this it became clear that in the inner slowly dividing proteins, there the three main players mostly interacted with each other, although there is also lots of single WOX5.

Each cell type within the growth centre has its own composition of the three main players

In the cells that form the precursors for the root cells, there are also lots of complexes with the three main players. With in addition lots of single BRAVO proteins. At the other side, the cells that form the precursors for the root cap cells, they contain mainly complexes with WOX5 and PLT3. But there is also lost of single PLT3.

In this way each cell type of the growth centre has its own specific ratio and complex composition of the three main players that regulate the growth centre. In absence of one cell division in the whole growth centre is disturbed.

Literature

Vivien I Strotmann, Monica L García-Gómez, and Yvonne Stahl. (2025) Root stem cell homeostasis in Arabidopsis involves cell-type specific transcription factor complexes. EMBO reports https://doi.org/10.1038/s44319-025-00422-8

Thanks for reading.
If you like what you read, support me with on of the following actions

🍵 Buy me a tea

Follow me on LinkedIn or BlueSky
Share it with a friend or co-worker
Singing up to my newsletter so my next blog lands directly in your inbox

Elk groeikern celtypen z’n eigen complex

Elk groeikern celtypen z’n eigen complex

Planten reguleren hun celdelingen strikt. Er zijn dan ook veel eiwitten bij die regulering betrokken. Duitse en Nederlandse onderzoekers laten in EMBO reports zien hoe in de wortel groeikern de interactie van die eiwitten is.

Celdelingen in planten vinden voornamelijk in groeikernen plaats. Deze bevinden zich aan het uiteinde van stengels en wortels. De cellen midden in de groeikern delen het langzaamst, die daarom heen iets sneller. Maar zodra de cellen buiten de groeikern vallen stoppen ze met delen. De onderzoekers besloten uit te zoeken hoe een cel weet hoe snel deze moet delen.

Drie hoofdrolspelers bestudeerde de onderzoekers, de gen regulators: WOX5, PLT3, en BRAVO. Alle drie afzonderlijk hadden ze al laten zien dat ze de celdeling in wortel groeikernen beïnvloeden. En van WOX5 en PLT3, en van WOX5 en BRAVO was ook al aangetoond dat ze met elkaar konden samenwerken. Maar over welke cellen in de groeikern ze precies invloed hadden was niet helemaal duidelijk.

WOX5, PLT3, en BRAVO werken samen om de celdeling in de groeikern te reguleren

Om hier inzicht in te krijgen bestudeerde de onderzoekers de aanwezigheid van elk van de drie eiwitten in de groeikern. Allemaal waren ze aanwezig in de verschillende cellen van de groeikern, maar in verschillende hoeveelheden in de verschillende cellen. Zo vertoonde WOX5 bijvoorbeeld, een grote voorkeur voor de langzaam delende cellen midden in de groeikern.

Vervolgens bestudeerde de onderzoekers of de drie eiwitten allemaal met elkaar konden samenwerken. Als eerste testte de onderzoekers of BRAVO en PLT3 aan elkaar konden binden. Ze bonden zelfs nog sterker dat PLT aan WOX5 of WOX5 aan BRAVO. Hierna testte de onderzoekers of de eiwitten met z’n drieën een complex konden vormen. Ook dit bleek mogelijk.

De verzamelde informatie brachten de onderzoekers vervolgens samen in een model. Hieruit kwam naar voren dat voor de binnenste langzaam delende cellen de drie hoofdrolspelers voornamelijk een complex vormen. Al komt er daarnaast ook veel losse WOX5 voor.

Elk celtype in de groeikern heeft z’n eigen samenstelling van de drie hoofdrolspelers

Ook in de cellen die de opmaat vormen om de wortel te vormen zijn er veel complexen met alle drie de hoofdrolspelers, met daarnaast zijn er veel losse BRAVO eiwitten. Aan de ander kant, de cellen die uiteindelijk het wortelmutje gaan vormen, daar komen voornamelijk complexen met WOX5 en PLT3 voor. Met daarnaast veel losse PLT3.

Zo heeft elke celtype van de groeikern z’n eigen specifieke ratio en samenstelling van de drie hoofdrolspelers die de groeikern regulieren. Daarom loopt bij afwezigheid van een de regulatie van de celdeling in de groeikern in het honderd.

Literatuur

Vivien I Strotmann, Monica L García-Gómez, and Yvonne Stahl. (2025) Root stem cell homeostasis in Arabidopsis involves cell-type specific transcription factor complexes. EMBO reports https://doi.org/10.1038/s44319-025-00422-8

Bedankt voor het lezen
Vond je het interessant, overweeg dan een van de volgende acties

🍵 Buy me a tea

Volg me op LinkedIn of BlueSky
Stuur het door aan een vriend of collega
Abonnneer je op m’n nieuwsletter zodat de volgende automatisch in je inbox verschijnt.