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Ein Käppchen aus absterbenden Zellen schützt die zerbrechliche Pflanzenspitze, wenn sie in den Boden wächst. Bevor sie einen “kontrollierten Zelltod” erfahren, signalisieren die Wurzelkappenzellen den hinteren Reihen, dass Nachschub bereit gemacht werden soll.
Dies fand ein Forscherteam mit österreichischer Beteiligung heraus. Die Studie erschien im Fachmagazin “Nature Plants”.
Die Forscher um Reidunn Aalen von der Universität Oslo (Norwegen) entdeckten bei Ackerschmalwand-Pflanzen, dass die Zellen der Wurzelkappe einen kleinen Eiweissstoff (das Peptid IDL1) als Signal absondern, das sich in der Wurzelspitze verteilt. Ihre Nachfolgerzellen haben eine Andockstelle (das Rezeptorprotein HSL2) für IDL1, mit der sie es wahrnehmen. Durch diesen Prozess kommunizieren die äusseren Wurzelkappenzellen, die abgeworfen werden und kontrolliert absterben, und die inneren Zellen, die sich teilen, um sie zu ersetzen, wie die Forscher erklären.
Im Schnitt dauert es 18 Stunden, bis sich solch ein Wurzelkäppchen abschält und dann noch einmal so lange, bis eine neue Schicht solcher Zellen ausgebildet wird. Dies konnten Jiri Friml und seine Mitarbeiter am Institute of Science and Technology (IST) Austria in Klosterneuburg mit ihrem Mikroskop in Echtzeit beobachten. Somit dauert ein Wurzelkappenbildungszyklus eineinhalb Tage.
Bei Überproduktion des Botenstoffs IDL1 wird der Prozess beschleunigt: Die Stammzellen in der Wurzelspitze teilen sich rascher und die Wurzelkappen lösen sich mit einer höheren Frequenz ab.
Ist die Verbindung zwischen IDL1 und HSL2 aber gestört, verlangsamt das den Prozess und Wurzelkappenzellen sammeln sich an der Spitze an, anstatt sich abzuschälen, so die IST-Forscher in einer Mitteilung. “Wenn die Kommunikation nicht funktioniert, sind Zelltod und Wiedergeburt nicht koordiniert, und die Zellen bleiben viel länger an der Spitze, als sie sollten”, berichtete Friml.