Hormon hilft bei Bauplan

Zwei Publikationen von Jiři Friml und KollegInnen, die in der aktuellen Ausgabe von Current Biology erscheinen, beleuchten eine grundlegende Frage der Entwicklungsbiologie: Wie entsteht der Bauplan von Pflanzen? Die Achsen des Embryos lassen bereits den endgültigen Bauplan des adulten Organismus erahnen. Die Spezifikation embryonaler Achsen in Pflanzen ist verbunden mit dem polarisierten Fluss des Hormons Auxin. In ihren Publikationen identifizieren Friml und sein Team neue Rollen für die lokalisierte Produktion von Auxin in Arabidopsis, ihrem Pflanzenmodell, und beschreiben ein mechanistisches Rahmenkonzept für die Regulierung der Achsenspezifikation durch Auxin.

In ihrer ersten Arbeit, “Local auxin sources orient the apical-basal axis in Arabidopsis embryos”, identifiziert das Forscherteam eine entscheidende Rolle für zwei lokalisierte Auxinquellen, an der Basis und an der Spitze des Pflanzenembryos, indem sie zeigen, dass die lokale Auxinproduktion auf die Polarität und Achsenbildung einwirkt. Die ForscherInnen identifizieren außerdem eine Feedbackschleife zwischen der Produktion und dem Transport von Auxin, die die Polarität der Embryonalzellen mit der Orientierung der Körperachse verknüpft.

In ihrer zweiten Publikation, “Modeling framework for the establishment of the apical-basal embryonic axis in plants”, präsentieren Friml und KollegInnen ein Model der pflanzlichen Embryonalentwicklung, das Polarität und Achseninitiation beschreibt. Dieses Model basiert auf zwei präzise lokalisierten Auxinquellen und der in der ersten Publikation beschriebenen Feedbackschleife zwischen Auxin-Transport und Produktion. Dieses Model ist minimal aber ausreichend, um zu erklären, wie Auxin die embryonale Körperachse initiieren und orientieren kann und so den Bauplan adulter Pflanzen bestimmt.