Controlled orientation

Controlled orientation

Sometimes, when you are studying something in more detail, it turns out to be working a little different than you first imagined it. This is shown by American researchers in Nature for the orientation of cell divisions of root cells.

The final form of an organism is the result of a whole bunch of precise cell divisions. In plant roots the orientation of the cell division determines if there will be more cells of the same cell type, or that that there will be an extra cell type. For the precursor cell of the cortex and epidermis cell layers it was long thought that just the presence of the gene-on switchers SHR and SCR would be enough for the extra cell type oriented cell division. Now the researchers show that it works a little different.

The researchers decided to study in more detail how SHR and SCR influence cell division orientation. Observing the levels of SHR and SCR in the roots over 48 hours. Surprisingly the levels of SHR and SCR was fluctuating more than expected.

Higher abundance if SHR and SCR early in the cell cycle results in the extra cell layer type of cell divisions

Following this the researchers developed a new model that fitted better with the newly obtained observations. The final model that they got suggested the importance of a slightly higher abundance of SHR and SCR at the start of the cell cycle for extra cell type oriented cell divisions.

The researchers tested if this was indeed the case. First they temporally stopped cell divisions at the start of the cell cycle. When they re-started the cell divisions in the presence of SHR and SCR, then all the cells divided in an extra cell type oriented way. But had they stopped the cell divisions at a later point in the cell cycle, then, even in presence of SCR and SHR, all cells divided in a more cells of the same cell type oriented way.

Showing that even when you think you know how something works. It still might be worthwhile to study something in more detail. You might discover that things are working in a slightly different way.

Literature

Winter, C.M., Szekely, P., Popov, V. et al. SHR and SCR coordinate root patterning and growth early in the cell cycle. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06971-z

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

Gecontroleerde oriëntatie

Gecontroleerde oriëntatie

Soms wanneer je iets nog nauwkeuriger bestudeerd blijk het net even anders te werken dan je in eerste instantie dacht. Dit laten Amerikaanse onderzoekers in Nature zien voor de oriëntatie van celdelingen in wortels.

De uiteindelijke vorm van een organisme is het gevolg van een heel scala aan precieze celdelingen. In plantenwortels bepaald de oriëntatie van een celdeling of er meer cellen van hetzelfde celtype komen of dat er een extra celtype erbij komt. Voor de voorloper cel van de cortex en epidermis cellaag was lang de gedachte dat simpelweg de aanwezigheid van de gen-aanzetters SHR en SCR genoeg was voor een extra celtype georiënteerde celdeling. Nu laten onderzoekers zien dat het net iets anders werkt.

De onderzoekers besloten om te in meer detail te onderzoeken hoe SHR en SCR de oriëntatie van de celdeling beïnvloeden. Hiervoor maten ze de hoeveelheid SHR en SCR in wortels gedurende 48 uur. Wat de onderzoekers opviel was dat de hoeveelheid SHR en SCR meer varieerde dan wat in eerste instantie was verwacht.

Meer van SHR en SCR vroeg in de celdeling resulteert in een extra celtype celdeling

Hierop ontwikkelde de onderzoekers een nieuw model dat beter paste bij de waarnemingen. Het uiteindelijke model suggereerde dat een iets grotere aanwezigheid van SHR en SCR aan het begin van de celdeling belangrijk is om een extra celtype georiënteerde celdeling te krijgen.

Dit besloten de onderzoekers vervolgens te testen. Eerst brachten ze celdelingen in wortelcellen tot stilstand, zodat alle cellen uiteindelijk aan het begin van het celdelingsproces zijn. Zorgde ze er dan voor dat SHR en SCR aanwezig waren in deze cellen op het moment dat de cellen weer verder mochten met hun celdeling. Dan deelde alle cellen op een extra celtype georiënteerde manier. Was de celdeling op een later moment stop gezet, dan kwamen er, ook bij aanwezigheid van SHR en SCR, alleen cellen van hetzelfde celtype bij nadat de cellen weer mochten delen.

Zo zie je maar weer dat ook als je denkt te weten hoe het zit, het kan lonen om het toch nog in iets meer detail te bestuderen. Wie weet ontdek je dat het toch net iets anders werkt.

Literatuur

Winter, C.M., Szekely, P., Popov, V. et al. SHR and SCR coordinate root patterning and growth early in the cell cycle. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06971-z

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.

A smart one-two reaction

A smart one-two reaction

After recognition of pathogens by plants, often a lot of things simultaneously takes place. Everything to react as soon as possible. Now American and Dutch researchers show that plants initiate the first response to intrudes using a smart one-two like reaction.

An alarm is useful to be notified when something goes wrong. But when thereafter an alarm keeps sounding, then it more likely has a negative than a positive effect. This is the same for the first alarm that plants gives by recognition of pathogens. That alarm is short but intense. But how the plant is regulating this was still unknown. Now researches decided to investigate this.

The alarm signal that is sounded by plants takes the form of a small messenger, PA, which is activating the first line of defence. The researchers discovered that one of the PA producers, DGK5, is working together with one of the pathogen recognisers. When there are pathogens present then this recogniser is turning DGK5 on. This so observed the researchers resulted in more PA.

Using a smart one-two reaction the plant sounds the alarm, and turns this off again

But after detailed studying of DGK5 the researchers noticed something else. That after the turning on of DGK5 by the first pathogen recogniser, a second pathogen recogniser comes along and turns DGK5 off again. This resulted in that for a short time only extra PA is produced. In absence of DGK5 the plant could not react to pathogens. A similar reaction did the researchers observe by absence of the first pathogen recogniser. But was the second pathogen recogniser absent, then the production of PA stayed high.

This smart one-two reaction of pathogen recognisers makes sure that the plant sound the PA alarm. Turning on the first defence response. But because the plant is almost directly turning off this alarm, the PA-messenger is not getting in the way of the rest of the defence reaction.

Literature

Kong et al., (2024) Dual phosphorylation of DGK5-mediated PA burst regulates ROS in plant immunity, Cell https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.12.030

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

Slim een-tweetje

Slim een-tweetje

Wanneer planten ziektemakers herkennen vinden er vaak een heleboel dingen te gelijk plaats. Alles om zo snel mogelijk actie te ondernemen. Nu laten Amerikaanse en Nederlandse onderzoekers zien hoe met een slim een-tweetje planten hun eerste verdediging aanzetten.

Een alarm is handig om je te attenderen dat er iets niet goed gaat. Maar als dat alarm daarna maar blijft loeien dan heeft het eerder een negatief dan een positief effect. Zo ook met het eerste alarm dat planten slaan bij herkenning van ziektekiemen. Dit alarm is kort maar krachtig. Maar hoe de plant dit voor elkaar krijgt was nog onduidelijk. Dit besloten de onderzoekers uit te zoeken.

Het alarm signaal was PA een kleine boodschapper, die de eerste verdediging van de plant aanzet. De onderzoekers ontdekte dat een van de PA producers, DGK5, samenwerkt met een van de ziektemakers herkenners. Waren er ziektemakers aanwezig dan schakelde de herkenner DGK5 aan. Dit zo zagen de onderzoekers zorgde voor meer PA.

Met een slim een-tweetje slaat de plant alarm, en schakelt deze ook weer uit

Maar na gedetailleerde bestudering van DGK5 zagen de onderzoekers nog iets. Namelijk dat na het aanschakelen van DGK5 door de eerste herkenner, er een tweede herkenner voorbijkomt die DGK5 weer uitzet. Dit zorgde ervoor dat er maar voor een korte tijd extra PA bijkomt. Was er geen DGK5 in de plant aanwezig, dan reageerde de plant niet op de ziektemaker. Het zelfde gold als de eerste herkenner afwezig was. Maar was de tweede ziektemaker herkenner afwezig, dan bleef de PA productie hoog.

Door dit slim een-tweetje van de ziektemakers herkenners luid de plant een kort PA alarm. Dit alarm zet de eerste verdediging aan. Maar doordat de plant het alarm al snel weer uitzet, loopt de PA-boodschapper niet in de weg bij de rest van de verdediging.

Literatuur

Kong et al., (2024) Dual phosphorylation of DGK5-mediated PA burst regulates ROS in plant immunity, Cell https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.12.030

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.