Grundforskning ökar möjligheterna till odling i extrema klimat

Forskning om hur gener uttrycks på molekylnivå har resulterat i växter som kan överleva torka, höga saltkoncentrationer och infektioner vilket ger möjlighet till skogsbruk och odling i karga klimat, visar Nils Elfving i den avhandling han försvarar vid Umeå universitet den 18 januari.

Det så kallade mediatorkomplexet upptäcktes ursprungligen i jästsvampen Saccharomyces cerevisiae, mest känd som bagerijäst. Det har visat sig vara nödvändigt för regleringen av transkription, den process där cellkärnans DNA översätts till RNA. RNA transporteras sedan ut ur kärnan för att översättas till proteiner, i en process som kallas translation. Mediatorkomplexet (”mediatorn”) är en proteinstruktur som stimulerar transkription och fungerar som en brygga genom att överföra styrsignaler till det enzym som utför själva översättningen, RNA-polymeras II.

Trots en snabb forskningsutveckling för att kartlägga mediatorns struktur och funktioner är förståelsen för många av mediatorns aspekter fortfarande begränsad. I avhandlingen presenteras tre renodlade grundforskningsprojekt som utforskar mediatorn på olika sätt. I det första isoleras och karaktäriseras mediatorn för första gången i växtceller. Den har tidigare studerats i organismer som svampar (bakjäst), insekter (bananfluga) och däggdjur (människa), och identifieringen av mediatorkomplexet i växter bidrar till förståelsen av dess betydelse i alla högre levande organismer.

Det andra projektet är en mer detaljerad analys av funktionen hos en av beståndsdelarna i växtmediatorn. Att inaktivera den visar sig leda till att växten får en kraftigt ökad förmåga att överleva torka. Samtidigt får den fler blad – och kan alltså ge mer mat per planta vid odling – och blir motståndskraftig mot salt i jorden.

I det tredje projektet studeras mediatorkomplexets anknytning till DNA. Det visade sig att de gener som mediatorn mestadels samspelar med har en typisk kromatinstruktur – med andra ord är DNA-spiralen packad på ett visst sätt – och att dessa gener ofta är nödvändiga för överlevnaden hos celler som utsätts för ändrade odlingsbetingelser. Det visade sig också att mediatorn finns i många olika former och att de enskilda komponenternas funktion varierar mellan olika gener. Man har tidigare trott att mediatorns roll varit densamma för alla gener, och denna upptäckt väcker många nya frågor.

Nils Elfving, som är född och uppvuxen i Arnäsvall utanför Örnsköldsvik, är doktorand vid Institutionen för medicinsk kemi och biofysik och kan nås på
tel. 0660-25 10 35
e-post nils.elfving@gmail.com.

Fredagen den 18 januari försvarar Nils Elfving, Institutionen för medicinsk kemi och biofysik, Umeå universitet, sin avhandling med titeln Functional studies of Mediator in Arabidopsis thaliana and Saccharomyces cerevisiae (svensk titel: Funktionella studier av Mediatorkomplexet i Arabidopsis thaliana och Saccharomyces cerevisiae).
Disputationen äger rum klockan 09.00 i hörsal BiA201, Biologihuset. Fakultetsopponent är professor Jesper Svejstrup, London Research Institute, UK.

Läs hela eller delar av avhandlingen på
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:umu:diva-62905