Wie Zuckertransporter die Besiedlung mit Mikroorganismen in Wurzeln organisieren
Die Arbeit ist das Ergebnis einer Kooperation mehrerer CEPLAS-Mitglieder und -Institutionen: Paloma Dúran, Wolf Frommer, Martin Lercher, Eliza Loo, Philipp Westhoff (alle HHU) und Ruben Garrido-Oter (MPIPZ).
Biologische Prozesse laufen in einem dreidimensionalen (3D-räumlichen) Kontext ab. Räumliche Gradienten physikalischer und chemischer Eigenschaften und die Art und Weise, wie Zellen räumlich organisiert sind, beeinflussen ihre Eigenschaften und Funktionen. In dieser Arbeit waren wir daran interessiert zu verstehen, ob bakterielle Gemeinschaften entlang der Längsachse von Pflanzenwurzeln räumlich organisiert sind. Wir entwickelten zwei Pflanzenwachstumssysteme, mit denen wir die Existenz von bakteriellen Nischen und Metaboliten entlang der Wurzel von Arabidopsis nachweisen konnten. Durch den Vergleich der mikrobiellen und metabolischen Zusammensetzungen zwischen verschiedenen Regionen der Wurzel zeigen wir, dass Zucker eine wichtige Rolle bei den Besiedlungsmustern der bakteriellen Nischen entlang der Wurzel spielt. Mithilfe von Bioinformatik und Genetik haben wir drei SWEET-Zuckertransporter identifiziert, die zur Verteilung von Zucker (und anderen Metaboliten) entlang der Wurzel beitragen, was für die räumliche Besiedlung von Wurzelbakterien erforderlich ist.