Att förstå mer om växters utveckling är en förutsättning för många vetenskapliga framsteg, men fortfarande är mycket okänt om de komplicerade processer som styr växtcellernas öde. Med hjälp av nyfikenhet, gedigen kunskap och banbrytande metoder ska Stéphanie Robert och hennes kollegor nu utforska hur det invecklade samspelet mellan växtceller avgör deras identitet.
Projektanslag 2022
Decoding cell fate with positional information
Huvudsökande:
Stéphanie Robert, professor
Medsökande:
Umeå universitet
Stéphane Verger
Sveriges lantbruksuniversitet
Peter Marhavy
Stéphane Verger
Linköpings universitet
Eleni Stavrinidou
Uppsala universitet
Maria Tenje
Lärosäte:
Sveriges lantbruksuniversitet
Beviljat anslag:
32,2 miljoner kronor under fem år
Ett superspännande och komplext område, som kan bidra till förståelsen för livsprocesser i alla levande organismer. Så beskriver Stéphanie Robert forskning om växters utveckling, som hon själv har ägnat två decennier åt att utforska.
– Hela vårt samhälle är baserat på växter: vad vi äter, vad vi har på oss, hur vi kan hantera klimatförändringarna. Att studera växtutveckling gör det möjligt att bidra till ett mer hållbart samhälle och de globala målen för hållbar utveckling, exempelvis genom att medverka till att skapa effektivare jordbruksmetoder, tåligare grödor, bättre skördar och en förändrad global livsmedelsproduktion, säger hon.
Växtcellernas placering avgörande
Stephanie Robert är professor vid Sveriges lantbruksuniversitet, Umeå, och leder ett nytt projekt finansierat av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse. Målet är att avslöja hur växtcellers öde bestäms av deras placering i förhållande till andra celler i växten, och hur cellernas samverkan och kommunikation avgör deras identitet.
– Vi tror att ”positionsinformation” i form av signaler från närliggande celler spelar en viktig roll för vilken typ av cell den kommer att utvecklas till. Därför vill vi veta mer om den här platsinformationen: vilka signaler är en del av cellernas identitetsskapande, hur ser de ut och hur fungerar de? Det här har vi mycket lite kunskap om idag, och det gör projektet väldigt spännande, säger hon.
Signalerna från cellerna kan se olika ut, och exempelvis bestå av olika elektriska, kemiska eller mekaniska stimuli. För att granska detta närmare använder forskarna rothårsceller och icke-rothårsceller från modellväxten backtrav, som har visat sig fungera bra för att studera växtbiologiska processer. Genom att modifiera och testa olika stimuli på cellerna hoppas forskarna få mer kunskap om vad som styr deras utveckling.
Banbrytande forskning med mikrochips
Forskarna hoppas också, för första gången någonsin, kunna utveckla en konstgjord modell av en backtravsrot på ett mikrochip, en så kallad ”plant-on-chip”. Metoden med modeller på mikrochips har tidigare använts för att underlätta studier av mänskliga organ, men har aldrig tidigare prövats i forskning om växter.
– Att kunna använda en plant-on-chip kan verkligen underlätta forskningen inom växtutveckling, eftersom det ger stora möjligheter att enklare granska och modifiera celler. Vi vet inte om vi kommer lyckas fullt ut, men varje steg vi tar kommer att vara viktigt. Här finns stor potential att kunna flytta fram Sveriges positioner inom fältet, säger hon.
Forskning som ger långsiktigt viktig kunskap
Stéphanie Robert framhåller att Sverige, med alla skogar och sin viktiga skogsindustri, är ett särskilt bra och internationellt attraktivt land för att studera växters utveckling. Hon hoppas att projektet ska leda till viktiga framsteg i förståelsen för växters utveckling, och i förlängningen bidra till stor nytta i samhället. Bland annat tror hon att kunskapen kan bli en betydelsefull pusselbit i utvecklandet av tåligare träd och skördar, som bättre klarar klimatförändringarna.
– Forskning om växtutveckling ger viktig, långsiktig kunskap, och innebär att utforska olika vetenskapliga discipliner som genetik, molekylärbiologi, biokemi och fysiologi. Det ger möjlighet att göra banbrytande upptäckter och bidra till en bredare förståelse av livsprocesser, eftersom många av upptäckterna även kan användas inom andra forskningsfält, säger hon.
Olika kompetenser en styrka
Att projektgruppen består av forskare med många olika bakgrunder ser hon som en av projektets stora styrkor.
– Det här anslaget har lett till ett unikt samarbete med en fantastisk grupp. Här finns så många olika kompetenser som aldrig har satts samman innan. Det kan hjälpa oss att få svar på nya frågor, och gör att jag tror projektet har stora möjligheter att lyckas, säger hon.
Text Ulrika Ernström
Bild Johan Gunséus
