Shaping plastid stromules : [kumulative Dissertation]

Abstract

Stroma gefüllte Tubuli (Stromuli) entspringen Plastiden jeglicher Arten im gesamten Pflanzenreich, insbesondere wenn Pflanzen abiotischem oder biotischem Stress ausgesetzt sind. Es sind nur wenige Mutationen bekannt, die die Stromulus-Bildung beeinflussen, was die Bestimmung der Stromulusfunktion und -relevanz für die Lebensfähigkeit der Pflanze erschwert. Die in dieser Arbeit vorgestellten Arbeiten verwendeten Nicotiana benthamiana und Arabidopsis thaliana als Modellsysteme, um den Mechanismus der Stromulusbildung aufzuklären und genauere Ziele für das Verhindern der Bildung von Stromuli zu identifizieren. Es wurde entdeckt, dass mindestens zwei verschiedene zytoskelettabhängige Mechanismen zur Verlängerung der Stromuli beitragen. Aktinbasierte Zellkernbewegung und mikrotubuliabhängige Extension. Diese Feststellung legt nahe, dass nicht alle Stromuli gleich sind, und individuelle Bildungsmodi unter verschiedenen Umständen möglicherweise wichtig sind oder Stromuli für unterschiedliche Zwecke erzeugen.

Stroma-filled tubules (stromules), emanate from all plastid types in species throughout the plant kingdom, particularily when plants are challenged with abiotic or biotic stress. There are few known mutations that influence stromule formation, making it challenging to determine stromule function and relevance to plant viability. Work presented in this thesis utilized Nicotiana benthamiana and Arabidopsis thaliana model systems to elucidate the mechanism of stromule formation and identify more precise targets for knocking down stromules. It was discovered that at least two different cytoskeleton-dependent mechanisms contribute to stromule elongation; actin-based nucleus movement and microtubule-dependent extension. This finding suggests that not all stromules are the same, and distinct modes of formation may be important under different circumstances, or produce stromules for different purposes.