Mer kunskap om växters mat- och sovklocka

Skalman har sin mat- och sovklocka. Växter har en egen mer komplicerad variant. Denna inbyggda biologiska klocka hjälper dem att känna vilken tid på dygnet det är bäst att utföra olika aktiviteter. Mikael Johansson, Umeå universitet, har i sin avhandling studerat de gener och proteiner som styr växternas klocka.

– Med mer kunskap om den biologiska klockan finns potential att anpassa nya arter till att växa på platser där de tidigare inte kunnat överleva, säger Mikael Johansson.

Jordens bana runt solen ger upphov till de ljusa och mörka perioder som vi kallar dag och natt. Dessa skiften mellan ljus och mörker har lett till att de flesta organismer har utvecklat en intern, biologisk klocka. Denna biologiska klocka kallas ofta den cirkadianska klockan efter latinets Circa diem – ungefär en dag – och den hjälper till att styra biologiska processer så att de sker den tid på dygnet som är mest gynnsam för organismens fortlevnad.
– Denna reglering är särskilt viktig för växter eftersom de inte kan flytta på sig när förhållandena försämras. De måste i stället vara förberedda på förändringarna, berättar Mikael Johansson.

Han har i sin avhandling studerat det nätverk av gener och proteiner som mäter vilken tid på dagen det är och reglerar olika processer efter detta. I ogräset backtrav (Arabidopsis thaliana) har han isolerat en ny komponent av detta nätverk. Han har beskrivit viken roll komponenten har och därmed också utökat kunskapen om hur denna reglering fungerar. I hybridasp (Populus tremula x P. tremuloides) har han visat att ljus förmedlas som en signal för den cikadianska klockan via ljusreceptormolekylen fytokrom A. Den circadianska klockan håller inte bara reda på tid på dygnet, utan även vilken tid på året det är och är således viktig för säsongsbaserade processer som till exempel invintring, vinterdvala och återstart av tillväxt. Dessutom är den avgörande för trädens köldtolerans och således överlevnad på nordliga breddgrader med stark vinterkyla.

Sammanfattningsvis har Mikael Johanssons avhandling utökat kunskapen om den cirkadianska klockan. Detta har han gjort både mekanistiskt genom att isolera en ny komponent i det gennätverk som styr klockan och fysiologiskt genom att visa dess viktiga roll för träds vinteregenskaper.

Mikael Johansson kommer ursprungligen från Enhörna, utanför Södertälje. Han studerade vid Umeå universitet innan han påbörjade sina doktorandstudier.

Bilden föreställer ogräset backtrav (Arabidopsis thaliana), en av de växter som Mikael Johansson studerat i sin avhandling.

För mer information, kontakta gärna:

Mikael Johansson, Institutionen för fysiologisk botanik
Telefon: 090-786 54 77
E-post: mikael.johansson@plantphys.umu.se

Fredagen den 1 oktober försvarar Mikael Johansson, Institutionen för fysiologisk botanik, Umeå universitet, Umeå Plant Science Centre, sin avhandling med titeln The Circadian Clock in Annuals and Perennials: Coordination of growth with environmental rhythms. Svensk titel: Den cirkadianska klockan i ett- och fleråriga växter: koordination av tillväxt med biologiska rytmer.
Disputationen äger rum kl 10.00 i Sal KB3B1, KBC-huset.
Fakultetsopponent är Dr. Paul Devlin, School of Biological Sciences, Royal Holloway University of London.

Avhandlingen är elektroniskt publicerad, se
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:umu:diva-35870