Wissensstand zu pflanzlichen Zellteilungsprozessen zusammengetragen.
Katharina Bürstenbinder und Pradeep Dahiya haben jüngst einen Übersichtsartikel zu spezifischen Abläufen bei der pflanzlichen Zellteilung veröffentlicht. Im Gegensatz zu Algen und tierischen Zellen, bei denen die Zellteilung per Einschnürung der Mutterzelle erfolgt, sind bei pflanzlichen Zellen völlig andere Prozesse vonnöten. Denn Pflanzenzellen liegen in einem durch Zellwände versteiften Verbund vor und so müssen für die Teilung in der Mitte der Mutterzelle neue Zellwände gebildet werden. Bevor das jedoch geschieht, laufen komplexe Vorgänge im Innern der Zelle ab. Dazu gehört die Etablierung des Präprophasenbandes. Diese vor der Zellteilung vorübergehend mikroskopisch sichtbare Struktur umgibt die Zelle wie ein Band an genau der Stelle, wo die Zelle sich später teilen wird. So wird die Zellteilungsebene festgelegt. Die neu zu bildenden Zellwände entstehen in dieser Ebene und knüpfen am Ort des Präprophasenbandes später an die vorhandenen Zellwände an.
Auf die Bildung des Präprophasen-Bandes richten die Autor/innen ihr Augenmerk und schildern den Stand des Wissens zu verschiedenen Faktoren, die dabei mitwirken. Unter diesen Faktoren sind die IQD-Proteine, zu deren Charakterisierung die IPB-Forscher/innen wesentlich beigetragen haben. Da diese Proteine mit mehreren anderen Proteinen interagieren und zudem eine ungeordnete räumliche Struktur besitzen, werden sie als Gerüstproteine postuliert. In dieser Funktion verbinden sie verschiedene Proteine, solche, die als Signale, und andere, die als Struktur-Elemente fungieren. Fehlen den Pflanzen die IQD-Gerüstproteine, entsteht bei der Zellteilung kein Präprophasenband und die Teilungsebene wird fehlerhaft angelegt.
Die Wissenschaftler/innen zeigen sich überzeugt, dass immer besser werdende Methoden zur Aufklärung von Protein-Protein-Interaktionen und -Strukturen in Zukunft helfen werden, diese komplexen Abläufe noch besser zu verstehen. Das Interesse an diesen molekularen Details während der Zellteilung begründet sich darin, dass Wachstums- und Entwicklungsprozesse, wie zum Beispiel die Bildung von spezifischen Zellformen in Geweben und damit letztendlich auch die Gestalt der Gewebe, davon abhängig sind.
Originalpublikation:
Dahiya P, Bürstenbinder K. 2023 The making of a ring: Assembly and regulation of microtubule-associated proteins during preprophase band formation and division plane set-up. Current Opinion in Plant Biology. 73, 102366. (doi:10.1016/j.pbi.2023.102366)
