I ett betydande vetenskapligt genombrott har forskare vid University of California, Davis, framgångsrikt konstruerat jästceller för att efterlikna hur växter uppfattar och svarar på auxin, ett livsviktigt växthormon. Denna innovativa studie ger nya insikter om signalvägar för växthormoner, och erbjuder potentiella tillämpningar inom jordbruk och bioteknik.

Auxin spelar en avgörande roll för att reglera olika aspekter av växtutveckling, inklusive rot- och skotttillväxt, celldelning och fruktmognad. Växter har utvecklat intrikata mekanismer för att känna av och svara på auxin, men att reda ut dessa mekanismer har varit utmanande på grund av växtcellernas komplexitet.

För att övervinna detta hinder använde forskargruppen under ledning av professor José Alonso syntetiska biologitekniker för att koppla om signalvägarna för jäst, vilket gjorde det möjligt för jästcellerna att svara på auxin. De konstruerade jästceller för att uttrycka ett auxinreceptorprotein från växten Arabidopsis thaliana. Detta receptorprotein, vid bindning till auxin, utlöser en signalkaskad som leder till specifika genuttrycksförändringar.

Genom att introducera auxinsignalkomponenterna i jästceller skapade forskarna i huvudsak ett förenklat modellsystem som efterliknar växternas svar på auxin. Detta gjorde det möjligt för dem att studera auxinsignaleringsvägen i en kontrollerad och lättmanipulerad miljö.

Med hjälp av detta konstruerade jästsystem kunde forskarna identifiera och karakterisera viktiga auxin-responsiva gener och regulatoriska element. De upptäckte att auxinsignalvägen i jäst delar gemensamma egenskaper med den väg som finns i växter, vilket visar potentialen hos jäst som ett kraftfullt verktyg för att studera växthormonsvar.

Denna studie har enorma löften för framtida forskning och tillämpningar. Genom att förstå krångligheterna med auxinsignalering kan forskare utveckla strategier för att manipulera växternas tillväxt och utveckling för jordbruksändamål. Dessutom kan denna forskning leda till utvecklingen av nya herbicider som specifikt inriktar sig på auxinsignaleringsvägen i växter, vilket erbjuder mer miljövänliga och exakta metoder för ogräsbekämpning.

Den framgångsrika konstruktionen av jästceller för att svara på auxin visade upp forskargruppens uppfinningsrikedom och kreativitet, öppnade nya vägar för att utforska komplexa biologiska system och banade väg för innovativa lösningar inom jordbruk och bioteknik.