"Begrijpen hoe planten groeien is essentieel voor het verbeteren van de gewasopbrengsten en -weerbaarheid", zegt prof. Sun Linfeng van de University of Science and Technology of China (USTC). In een baanbrekende ontdekking hebben USTC-onderzoekers het moleculaire mechanisme van auxine-import in planten onthuld, een cruciaal proces voor groei en ontwikkeling.
De studie, gepubliceerd in Cell op 15 mei, beschrijft in detail hoe het AUX1-eiwit auxine in plantencellen transporteert met behulp van een protonenconcentratiegradiënt. Deze ontdekking, gedaan in China, biedt de eerste blik op hoe de AUX1/LAX-eiwitfamilie functioneert.
Het team, onder leiding van profs. Sun Linfeng, Liu Xin en Tan Shutang, gebruikte cryo-elektronenmicroscopie om de structuren met hoge resolutie van AUX1 te bepalen. Deze structuren onthulden de architectuur van het eiwit en hoe het zich bindt aan auxine, wat inzicht biedt in directionele groei en wortelontwikkeling.
Het onderzoek identificeerde ook belangrijke residuen, zoals His249 (H249), die cruciaal zijn voor auxineherkenning. Mutagenese en fysiologische experimenten bevestigden het belang van deze residuen voor de plantengroei. Moleculaire dynamica-simulaties verduidelijkten verder hoe remmers zoals CHPAA het auxinetransport blokkeren.
Deze doorbraak biedt potentiële toepassingen in de landbouw. Door het auxinetransport te begrijpen en te manipuleren, kunnen wetenschappers gewassen ontwikkelen met verbeterde groei, verbeterde wortelstelsels en betere stressreacties. Dit zou kunnen leiden tot hogere opbrengsten en duurzamere landbouwpraktijken.