Simona Radutoiu tildelt et ERC Advanced Grant til forskning i plante–mikrobe-interaktioner

ERC Advanced Grant er blandt Europas mest eftertragtede forskningsbevillinger, og programmet støtter etablerede forskningsledere med ambitiøse projekter med stor videnskabelig gennemslagskraft. Den femårige bevilling på 2,5 millioner euro anerkender Simonas bidrag til den grundlæggende forståelse af, hvordan planter genkender og interagerer med jordens mikroorganismer. Samtidig giver bevillingen hendes forskningsgruppe mulighed for at udvide vores forståelse af, hvordan planterødder reagerer på komplekse mikrobielle infektioner.

Plantereceptorer styrer mikrobielle infektioner

Planter lever i tæt samspil med en bred vifte af nøje udvalgte mikroorganismer i jorden – kendt som mikrobiotaen – og disse spiller en afgørende rolle for planters sundhed og vækst. Mikroorganismerne forsynes med kulstof-holdige næringsstoffer, som planternes rødder udskiller til jorden eller til rodceller inficeret af gavnlige mikrober. Sammen danner planterne og deres tilknyttede mikroorganismer et dynamisk og komplekst økosystem.

Det er velkendt, at planter kan reagere på og nøje kontrollere flere mikrobielle interaktioner på den samme rod, men vi mangler stadig en forståelse af de underliggende mekanismer. At forstå de molekylære principper, som koordinerer kompleksiteten i disse interaktioner, er en ambitiøs udfordring – ikke kun for planter, men også for alle andre flercellede organismer.

Det centrale mål med ProMIC er at forstå, hvordan signalering fra receptorproteiner på celleoverfladen gør det muligt for planter at genkende, kontrollere, rumme og drage fordel af forskellige mikrobielle infektioner på samme tid.

Receptorer fungerer som en slags vagter, der giver planterne de første oplysninger om, hvilken type mikroorganisme de står overfor. De er placeret på overfladen af plantecellerne, hvor de genkender molekyler, som mikroberne frigiver i omgivelserne, og udløser forskellige signaleringskaskader, der hjælper planterne med at omprogrammere deres respons.

LysM-receptorer er evolutionært bevarede overfladeproteiner, som gør det muligt for planterne at genkende både gavnlige og sygdomsfremkaldende mikroorganismer, hvilket kan føre til enten symbiose eller en immunreaktion. ProMIC-projektet vil undersøge, hvordan disse LysM-receptorer gør det muligt for planter at organisere mikrobielle infektioner langs roden i både tid og rum. Dermed kan planterne afbalancere fordele og ulemper ved at huse forskellige mikroorganismer på og i deres rødder.

Bæredygtige landbrugsmetoder

Planters sundhed og modstandsdygtighed afhænger i høj grad af samspillet med mangfoldige mikrobielle samfund, men planteforædling har indtil nu i vid udstrækning overset disse underjordiske mikrobielle bidrag.

ProMIC har potentiale til at føre til banebrydende opdagelser, herunder identifikation af centrale genetiske komponenter og molekylære netværk, som gør det muligt for planter at optimere forholdet mellem omkostninger og gevinster – herunder hvordan planten bedst understøtter forskellige mikrobielle infektioner. Samlet set kan disse nye komponenter bidrage til at forbedre afgrøders ydeevne og reducere miljøbelastningen fra landbrugsproduktionen.

"Projektets formål er at afdække de regler, der styrer, hvordan planter interagerer med og koordinerer komplekse mikrobielle infektioner," udtaler professor Radutoiu. "Forståelsen af disse mekanismer er afgørende for at udvikle mere bæredygtige måder at understøtte planters sundhed og produktivitet på."

Kontaktoplysninger:

Professor Simona Radutoiu
Institut for Molekylærbiologi og Genetik, Aarhus University 
Telefon: +4587155498
Email: radutoiu@mbg.au.dk