Väitös: Kasvien stressi- ja kehitysvasteiden säätely RCD1-proteiinin ja transkriptiotekijöiden avulla

12.03.2010

Pinja Jaspers (Helsingin yliopisto) on tutkinut väitöstyössään kasvien molekyylibiologiaa. Jaspersin tutkimuksissa on löytynyt uusi geeniekspression säätelytekijöiden eli transkriptiotekijöiden kontrollointiproteiini, jonka tunteminen mahdollistaa kasvien stressi- ja kehityssignaloinnin paremman ymmärtämisen. Tutkimuksessa on käytetty CSC — Tieteen tietotekniikan keskus Oy:n resursseja.

Kasvit kohtaavat jatkuvasti erilaisia haitallisia ympäristötekijöitä, kuten epäsuotuisia lämpötiloja, kuivuutta ja taudinaiheuttajia. Koska ne eivät voi hakeutua miellyttävämpään ympäristöön, niiden on vastattava haasteisiin äärimmäisen joustavalla aineenvaihdunnalla ja tarkoin säädellyllä puolustukseen liittyvien geenien aktivoinnilla. Kasvisoluissa onkin joukoittain transkriptiotekijöitä, sekä niihin liittyviä apuproteiineja, joiden tilaa kasvit säätelevät tarkoin kohdennetuilla proteiinien välisillä interaktioilla, proteiinien pintarakenteiden joustavalla muokkaamisella ja niiden tarkoituksellisella hajottamisella.

Esimerkki lituruohon mutanttilinjasta, jonka kehitys poikkeaa villityypistä. © Pinja Jaspers

Jaspers tutki lituruohon stressi- ja kehitysvasteiden tärkeää säätelijää, RCD1-proteiinia. Tämän proteiinin toiminnan häiriintyminen vaikuttaa muun muassa kasvin otsoni- ja suolaherkkyyteen, sekä parantuneeseen UV-säteilyn kestoon. Lisäksi muuntuneiden kasviyksilöiden elinkierto on nopeutunutta ja niiden lehtien kehityksessä on muutoksia. Nämä ilmiöt ovat nähtävissä myös suurina geenien ilmenemisen muutoksina koko genomin kattavissa ekspressiotutkimuksissa.

Väitös osoittaa, että lituruohon RCD1-proteiini sisältää tähän asti tuntemattoman proteiinidomeenin, joka mahdollistaa kontaktin useisiin kasvin geeniekspression säätelytekijöihin. Tutkimuksessa lituruohon genomista löydettiin viisi RCD1:n sukulaisproteiinia, joiden toimintaa ei toistaiseksi tunneta. Tämän proteiiniperheen osoitettiin löytyvän myös kaikkien tutkittujen maakasvien genomeista, mikä viittaa siihen, että niiden toiminta on olennaista kaikkien näiden kasvien toiminnalle. Tuloksista voi olla merkittävää hyötyä kasvinjalostuksessa etenkin siksi, että ympäristönmuutos asettaa maataloudelle kasvavia haasteita.

Lisätietoja:
Pinja Jaspers,
09 191 594 39, pinja.jaspers@helsinki.fi

CSC

CSC - Tieteen tietotekniikan keskus Oy on voittoa tavoittelematon opetusministeriön hallinnoima osakeyhtiö, joka tarjoaa korkeakouluille ja tutkimuslaitoksille tietoteknistä tukea ja resursseja: mallinnus-, laskenta- ja tietopalveluja. Tutkijat voivat käyttää Suomen laajinta tieteellisten ohjelmistojen ja tieteen tietokantojen valikoimaa sekä Suomen tehokkaimpia supertietokoneita Funet-tietoliikenneyhteyksien kautta.  Tutkijat eri yliopistoista käyttävät DNA-sirudatan analysointiohjelmistoja, kuten Kensington ja GeneSpring, Funet-yhteyksien kautta.