SLU-nyhet
Stort Wallenberg-anslag till Claudia Köhler för studier av kommunikationssignaler hos växter
Publicerad: 01 oktober 2019
SLU-professorn Claudia Köhler har tilldelats 28 miljoner kronor av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse för att leda ett forskningsprojekt om små RNA-molekyler. Att sådana används som signalmolekyler hos växter och påverkar utveckling, reproduktion och samspelet med sjukdomsframkallande organismer vet vi, men vi väldigt lite på detaljnivå. Detta ska projektet råda bot på
Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse har i år beviljat 640 miljoner kronor till 20 forskningsprojekt som bedöms ha möjlighet att leda till nya vetenskapliga genombrott.
Ett av de beviljade projekten har titeln Växternas små-RNA – molekyler som kommunikationssignal och tilldelas 28 miljoner kronor under fem år. Huvudsökande är Claudia Köhler, professor i molekylär cellbiologi vid Sveriges lantbruksuniversitet. Medsökande är fyra andra SLU-forskare: Christina Dixelius, Anders Hafrén, German Martinez och Stefanie Rosa.
Perfekt utformade för kommunikation
RNA (ribonukleinsyra) är en molekyl som produceras i alla celler och som främst är känd för sin roll som budbärare under proteinsyntesen, där mRNA (messenger RNA) bildar mellanstadiet mellan den genetiska informationen (DNA) och de proteiner som generna kodar för. Idag vet vi dock att RNA gör betydligt mer än så och att det förutom mRNA finns en mängd andra typer av små RNA-molekyler (sRNA), med vitt spridda biologiska funktioner.
RNA-molekylernas förmåga att lagra och överföra information gör dem perfekt anpassade för kommunikation, vilket utnyttjas av både bakterier, växter och djur för spridning av information både mellan celler och mellan organismer. I växter har man sett att sRNA används som signalmolekyler och att dessa påverkar både utveckling och reproduktion, men också den ständigt pågående kapprustningen mellan växter och sjukdomsframkallande mikroorganismer. Detta är dock bara toppen på isberget, och man vet fortfarande väldigt lite både om hur sRNA transporteras och vilka funktioner de har.
Den främsta anledningen till våra dåliga kunskaper är bristen på lämpliga vetenskapliga metoder. Målsättningen med detta projekt är därför att utveckla de metoder som krävs för att studera hur sRNA transporteras och fungerar i olika celltyper. För att lyckas med detta, kommer fem forskare med expertkunskaper inom olika områden av RNA-biologi att arbeta tillsammans för att lösa gåtan med sRNA.
– Som modellsystem kommer vi att använda den väletablerade modellväxten backtrav (Arabidopsis thaliana), men vi kommer också att göra studier på potatis, säger Claudia Köhler.
Motståndskraft mot potatisbladmögel och brunröta
Eftersom sRNA spelar en sådan viktig roll för kommunikationen mellan växter och sjukdomsframkallande organismer, finns det en stark förväntan på att den nya kunskapen om sRNA ska kunna användas för att öka motståndskraften hos våra vanliga grödor. Fokus kommer här att ligga på algsvampen Phytophthora infestans, som orsakar potatisbladmögel och brunröta samt skördebortfall i potatis jorden runt.
– Målsättningen är att identifiera gener som kan göra potatisen motståndskraftig mot brunröta och på så sätt öka potatisskördarna, utan att använda kemiska bekämpningsmedel, säger Claudia Köhler.
Användandet av sRNA för kommunikation är starkt evolutionärt konserverad, vilket talar för att den kunskap och teknikutveckling som planeras i detta projekt är relevant även för andra arter. Inte minst kan kunskapen få stor betydelse för medicinska tillämpningar, eftersom sRNA visat sig ha potenta terapeutiska funktioner, men som i dagsläget inte kan användas då vi saknar kunskap om hur sRNA kan transporteras till de celler som drabbats av sjukdom.
Sammanfattningsvis syftar detta projekt till att utveckla helt nya metoder och använda dessa för att besvara grundläggande frågeställningar om hur sRNA bildas, transporteras och används för kommunikation.