Wie nimmt eine Pflanze Stress wahr und gibt diese Signale an ihren Körper weiter? Corentin Dourmap und Kollegen haben die Rolle der Mitochondrien in der Pflanzenzelle und ihre Interaktion mit Stresssignalen untersucht.
Die Mitochondrien sind Stromerzeuger der Zelle die die Zelle am Laufen halten. Sie fanden in der gesamten Anlage. Ihre Rolle und Allgegenwart machen sie zu einem Schlüsselelement für das Verständnis von Pflanzenstress, schreiben Dourmap und Kollegen. „Angesichts ihrer starken Beteiligung an der Energiehomöostase, den Mitochondrien sind Schlüsselorganellen für Pflanzenreaktionen auf Umweltstress. Darüber hinaus funktionieren sie durch eine wichtige Kontaktfläche und einen starken biochemischen Austausch mit dem Zytosol und somit direkt oder indirekt mit allen Zellkompartimenten. Umweltstress kann die mitochondrialen Aktivitäten direkt beeinflussen und so zu mitochondrialen Störungen oder Stress führen.“
Die Autoren stellen fest, dass Mitochondrien in Reaktionen auf eine erstaunliche Vielzahl von Belastungen eingebettet sind, von Trockenheit und Salzgehalt bis hin zu Licht, Toxinen, pflanzenfressenden Angriffen und Angriffen von Krankheitserregern. Diese Mehrfachrolle könnte in Zukunft zu widersprüchlichen Antworten auf eine bestimmte Herausforderung führen, so das Team. „Es ist daher davon auszugehen, dass Mitochondrien als Multi-Stress-Signalisierungsknotenpunkte in Bezug auf Energie- und Redoxbilanz als Integratoren mehrerer Klimawandelsignale fungieren und sein könnten an der Anpassung an den Klimawandel beteiligt. Die Beteiligung an einer so breiten Palette von Reaktionen impliziert jedoch auch, dass die mitochondriale Stresssignalisierung zu synergistischen oder widersprüchlichen Ergebnissen während der Akklimatisierung an multiple und komplexe Belastungen führen könnte, wie sie beispielsweise durch den Klimawandel entstehen.“
Während die Mitochondrien winzige subzelluläre Körper sind, ist ihre Arbeit entscheidend für das Verständnis der Pflanzenproduktivität. Dourmap und Kollegen kommen zu dem Schluss, dass die Produktivität nicht nur durch das Verständnis von Stoffwechsel- und Biosyntheseprozessen, sondern auch durch das Verständnis der Signalübertragung gesteigert werden kann. „[Weitere] Untersuchungen sollten zu den potenziellen Verbindungen zwischen den durchgeführt werden mitochondriale Signalknotenpunkte, nukleare epigenetische Regulation und mitochondriale Epigenetik. Das Verständnis dieser Verbindungen sollte neue Einblicke in die Beteiligung von Mitochondrien an den Prozessen von bringen Stressgedächtnis und Priming"
