Enlarging the throughfare

Enlarging the throughfare

Plant cells are surrounded by cell walls. To stay in contact with their neighbours they have those tunnel like structures, called plasmodesmata. Through these tunnels small molecules can travel from cell to cell. But pathogens also use these throughfares. Now English researchers show that pathogens enlarge these tunnels in a still unknown way.

Plasmodesmta connect neighbouring cells. Through these tunnels molecules can travel from cell to cell. How quickly, that depends on their size. But also if they can adjust the throughfare of these tunnels. This also counts for molecules excreted by pathogens, the so called effectors, they also use these throughfares.

To find out more about the influence of these effectors on plasmodesmata, the researchers studied the mobility of these effectors. Doing this they developed a mobility score for molecules of different sizes. Subsequently they compared the actual mobility of the effectors with the expected mobility score based on their size. Discovering three effectors that behaved differently, their mobility score was higher than expected.

The effectors enlarge the throughfare, but how is still unknown

Subsequently the researchers analysed why these effectors had a higher mobility score. The first thing they checked was if the effectors adjusted the size of the tunnels. Using a fluorescent protein that under normal conditions does not fit through the tunnel. But in the presence of two of the effectors this fluorescent protein could pass through. The effectors increased the tunnel size.

The question remained how they did this. The most logical explanation would be that these effectors were physically adjusting the size. To check this the researchers analysed if the effectors contacted the tunnel edges. This turned out not to be the case. The effectors also did not have an effect on known plasmodesmata influencing genes.

They show there is a still unknown way through which molecules can effect plasmodesmata size. For this this study show the first indicators.

Literature

Mina Ohtsu, DJoanna Jennings, Matthew G. Johnston, Andrew Breakspear, Xiaokun Liu, Kara Stark, Richard Morris, Jeroen de Keijzer, and Christine Faulkner (2023) Assaying effector cell-to-cell mobility in plant tissues identifies hypermobility and indirect manipulation of plasmodesmata. Molecular Plant-Microbe Interactions https://doi.org/10.1094/MPMI-05-23-0052-TA

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

Doorgang vergroten

Doorgang vergroten

Plantencellen, omgeven door een celwand, staan met elkaar in contact via zogenaamde tunnels, plasmodesmata. Door deze tunnels kunnen kleine moleculen zich van cel tot cel verplaatsen. Ook ziekteverwerkers gebruiken deze doorgangen. Nu laten Engelse onderzoekers zien dat ziekteverwerkers deze tunnels oprekken op een nog onbekende manier.

Plasmodesmata verbinden naast elkaar gelegen cellen met elkaar. Door deze tunnels kunnen moleculen zich van cel naar cel verplaatsen. Hoe snel ze dit doen is afhankelijk van hun grote. Maar ook van of ze de doorgang van deze tunnels aanpassen. Ook moleculen uitgescheiden door ziekteverwekkers, de zogenaamde effectoren, maken gebruik van deze doorgangen.

Om meer over de invloed van deze effectoren op plasmodesmata te weten te komen bestudeerde de onderzoekers de mobiliteit van deze effectoren. Om dit te meten ontwikkelde ze eerst een mobiliteitsscore voor moleculen van verschillende grote. De eigenlijke mobiliteit van de effectoren vergeleken ze met de verwachte mobiliteitsscore. Drie effectoren vielen hierbij op, ze hadden een hogere mobiliteitsscore dan verwacht.

De effectoren vergroten de doorgang, maar hoe is nog de vraag

Vervolgens onderzochte de onderzoekers de rede van de hogere mobiliteitsscore. Het eerste wat ze checkte was of de effectoren de tunnel grote aanpaste. Hierbij maakte ze gebruik van een fluorescerend eiwit dat normaal gesproken niet door de tunnel past. Maar in aanwezigheid van twee van de effectoren lukte dat nu wel. De effectoren hadden de doorgang vergroot.

De vraag was echter hoe. De meest logische optie was dat ze fysiek de doorgang vergrote. Om dit te checken bestudeerde de onderzoekers of de tunnelwanden en de doorgang vergrotende effectoren in contact met elkaar komen. Dit bleek niet het geval te zijn. Ook bleken de effectoren geen effect te hebben op bekende plasmodesmata beïnvloedende genen.

Er is dus een nog onbekende manier om plasmodesmata doorgangen te beïnvloeden. Dit onderzoek laat daarvoor de eerste aanknopingspunten zien.

Literatuur

Mina Ohtsu, DJoanna Jennings, Matthew G. Johnston, Andrew Breakspear, Xiaokun Liu, Kara Stark, Richard Morris, Jeroen de Keijzer, and Christine Faulkner (2023) Assaying effector cell-to-cell mobility in plant tissues identifies hypermobility and indirect manipulation of plasmodesmata. Molecular Plant-Microbe Interactions https://doi.org/10.1094/MPMI-05-23-0052-TA

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.

Sweet duplication

Sweet duplication

Some flowers have a specific hollow outgrowth wherein they store their nectar, a so called nectar spur. How these evolved is often a mystery. Now Colombian researchers show in the journal Annals of Botany that it might be the result of a gene duplication.

Flowers of Tropaeolum longifolium can only be divided in one way. They have clear left, right, top, and bottom side. The cause of this symmetry is the nectar spur that is sitting at the underside of the flower. Only it was unclear how the plant regulates the development of this nectar spur.

To find out the researchers decided to study which genes are turned on during the formation of the nectar spur. The noticed a duplicated gen, TCP4L1 and TCP4L2, was turned on early during flower development. Whereby both genes were turned on in overlapping places of the developing flower.

Duplication of TCP4 created the possibility for developing nectar spurs

That is up to when the moment comes to grow the nectar spur. At the side of the future nectar spur only TCP4L2 is turned on, not TCP4L1. Although the researchers observed that at later stages of nectar spur development TCP4L1 could be found to be turned on in parts of the nectar spur. But not at the side of nectar production, there only TCP4L2 was turned on. Both TCP4L1 and TCP4L2 are gene on/off switches. The fact that TCP4L2 is turned on during the development of the nectar spur suggests that this gene turns on the genes required for the development of nectar spurs.

To check that this gene duplication is really responsible for the development of nectar spurs, the researchers analysed the number of TCP4 copies in other plants. Noticeable was the fact that plants that formed flowers with nectar spurs had two copies of TCP4. While plants that formed flowers without nectar spurs only had one TCP4 copy.

It appears that the duplication of TCP4 in Tropaeolum longifolium created the space for nectar spur development. Although more research is needed to unravel how TCP4 is regulating nectar spur development.

Literature

Sebastián Martínez-Salazar, Elena M Kramer, Favio González, Natalia Pabón-Mora, (2023) Spatio-temporal expression of candidate genes for nectar spur development in Tropaeolum (Tropaeolaceae: Brassicales), Annals of Botany, mcad164, https://doi.org/10.1093/aob/mcad164

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

Zoete duplicatie

Zoete duplicatie

Sommige bloemen hebben een speciale holle uitstulping waarin ze hun nectar bewaren, ook wel een nectar spoor genoemd. Hoe deze evolutionair tot stand zijn gekomen is vaak nog een raadsel. Nu laten Colombiaanse onderzoekers in het blad Annals of Botany weten dat ze misschien wel het gevolg van een gen duplicatie zijn.

De bloemen van Tropaeolum longifolium kun je maar op een manier in tweeën delen. Ze hebben een duidelijk een linker- en rechter-, boven-, en onderkant. Met als duidelijkste oorzaak van deze symmetrie, het nectar spoor dat zich in het midden aan de onderzijde van de bloem bevind. Onduidelijk was alleen, hoe zorgt de plant ervoor dat het nectar spoor zich vormt.

Om dit uit te zoeken besloten de onderzoekers te bestuderen welke genen aanstaan tijdens de ontwikkeling van het nectar spoor. Hierbij viel op dat een gedupliceerd gen, TCP4L1 en TCP4L2, al vroeg in de bloem ontwikkeling aanstaat. Ook staan ze allebei op de zelfde plekken in de ontwikkelende bloemen aan.

De duplicatie of TCP4 creëerde de mogelijkheid om een nectar spoor te ontwikkelen

Totdat het moment komt om het nectar spoor te ontwikkelen. Op de plaats van het toekomstige nectar spoor staat alleen TCP4L2 aan, maar niet TCP4L1. Al zagen de onderzoekers wel dat later in de ontwikkeling TCP4L1 ook aanstaat in delen van het nectar spoor. Maar niet op de plek waar de plant nectar maakt, daar staat alleen TCP4L2 aan. TCP4L1 en TCP4L2 zijn gen aan/uit zetters. Dat TCP4L2 specifiek aanstaat tijdens de groei van het nectar spoor suggereert dat dit gen de genen aanzet die nodig zijn om het nectar spoor te vormen.

Om te checken dat duplicatie van dit gen echt verantwoordelijk is voor het vormen van het nectar spoor, analyseerde de onderzoekers de aanwezigheid van TCP4 in andere planten. Hierbij viel het op dat planten die bloemen met een nectar spoor hadden twee versies van het TCP4 gen hadden. Terwijl in planten die bloemen zonder nectar sporen er maar een kopie aanwezig was.

Het lijkt er op dat de duplicatie van TCP4 in Tropaeolum longifolium de ruimte heeft gecreëerd om een nectar spoor te kunnen ontwikkelen. Al is meer onderzoek nodig om te ontrafelen hoe TCP4L2 de groei van het nectar spoor reguleert.

Literatuur

Sebastián Martínez-Salazar, Elena M Kramer, Favio González, Natalia Pabón-Mora, (2023) Spatio-temporal expression of candidate genes for nectar spur development in Tropaeolum (Tropaeolaceae: Brassicales), Annals of Botany, mcad164, https://doi.org/10.1093/aob/mcad164

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.