Forscher des Oak Ridge National Laboratory haben spezifische Proteine und Aminosäuren identifiziert, die die Fähigkeit von Bioenergiepflanzen kontrollieren könnten, nützliche Mikroben zu identifizieren, die das Pflanzenwachstum und die Speicherung von Kohlenstoff in Böden verbessern können. Die Forschung ist veröffentlicht in der Zeitschrift für Computer- und Strukturbiotechnologie.
Diese Proteine, sogenannte LysM-Rezeptor-ähnliche Kinasen, regulieren die Signalübertragung zwischen Pflanzen und Mikroben, ein Prozess, der die Biomasseproduktion, die Wurzelleistung und die Kohlenstoffspeicherung beeinflusst. Die Studie zeigte, dass diese Kinasen Pappeln möglicherweise helfen, zwischen nützlichen und krankheitsverursachenden Mikroben zu unterscheiden.
Mit diesen Informationen können Wissenschaftler biotechnologische Bemühungen zur Förderung der Pflanzen-Mikroben-Symbiose besser zielen, um das Wachstum und die Nachhaltigkeit von Pappeln in zukünftigen Klimazonen zu fördern.
„Durch vorausschauende Erkenntnisse darüber, wie Rezeptoren mikrobielle Freunde und Feinde unterscheiden, wird die Anzahl der Design-Build-Testzyklen reduziert, die zur Validierung der Genfunktion und zur Beschleunigung der Verbesserung der Pflanzenleistung erforderlich sind“, sagte Udaya Kalluri vom ORNL.
Die neuartige Methode nutzte rechnergestützte Strukturbiologie in einem mehrgleisigen Ansatz, der die Identifizierung von Genfunktionen in einer Vielzahl von Pflanzen beschleunigen kann.