Hos växter bestäms beslutet att utveckla rötter eller skott till stor del av en liten grupp av transkriptionsfaktorer som kallas EAR-familjen (Ethylene-responsive element binding factors). EAR är växtspecifika transkriptionsfaktorer som spelar en avgörande roll för att reglera olika utvecklingsprocesser, inklusive rot- och skottutveckling.

EAR fungerar genom att binda till specifika DNA-sekvenser som kallas etylen-responsiva element (ERE) i promotorerna för målgener och modulerar deras uttryck. Dessa målgener är involverade i olika aspekter av rot- och skottutveckling, såsom celldelning, differentiering och hormonsignalering.

Två betydande medlemmar av EAR-familjen är EAR1 och EAR2, som har motsatta effekter på rot- och skottutveckling. EAR1 främjar rotutveckling, medan EAR2 främjar skottutveckling. De exakta mekanismerna genom vilka EAR reglerar dessa utvecklingsprocesser är komplexa och studeras fortfarande, men här är en allmän översikt:

1. EAR1:Root-kampanj

EAR1 uttrycks övervägande i rötter, där det binder till ERE i promotorerna för gener som är involverade i rotutveckling. Det aktiverar uttrycket av dessa gener, vilket leder till ökad celldelning och rottillväxt. EAR1 reglerar också uttrycket av gener involverade i hormonsignalering, särskilt auxin och cytokinin, som spelar avgörande roller i rotutvecklingen.

2. EAR2:Shoot Promotion

EAR2, å andra sidan, är mycket uttryckt i skott. Det binder till ERE i promotorerna för gener som är involverade i skottutveckling. EAR2 reglerar positivt uttrycket av gener involverade i celldelning, differentiering och bladutveckling, vilket främjar tillväxt och expansion av skott. EAR2 påverkar också uttrycket av gener involverade i apikal dominans, vilket säkerställer korrekt skottförgrening och arkitektur.

3. Balansakt och miljösignaler

Förhållandet mellan EAR1 och EAR2 uttrycksnivåer är avgörande för att bestämma balansen mellan rot- och skottutveckling. I tidiga plantstadier är EAR1-uttrycket högre, vilket främjar rottillväxt. När växten mognar ökar EAR2-uttrycket, vilket leder till utveckling av skott och blad.

Miljösignaler spelar också en roll för att reglera EAR-aktivitet. Faktorer som ljus, gravitation och tillgång på näringsämnen kan påverka uttrycket av EAR1 och EAR2, finjustera rot- och skottutvecklingen som svar på förändrade förhållanden.

Sammanfattningsvis fungerar EAR-familjen av transkriptionsfaktorer som ett centralt reglerande nav för rot- och skottutveckling i växter. EAR1 främjar rottillväxt, medan EAR2 främjar skotttillväxt, och balansen mellan dessa motsatta faktorer säkerställer korrekt växtarkitektur och anpassning till olika miljöer.