Riddles in the dark: Shedding light on KAI2-dependent seed germination in 'Arabidopsis thaliana'

Promovendus/a: Arne Temmerman

Promotor(en): Prof. dr. Sofie Goormachtig, Dr. Sylwia Magdalena Struk

De KAI2 signaaltransductie pathway reguleert belangrijke processen in de vroege plantontwikkeling, zoals inductie van zaadkieming en fotomorfogenese van zaailingen, en vormt de de moleculaire basis voor gastheerperceptie van parasitaire planten zoals Phelipanche ramosa. Het is echter nog onbekend hoe, bij geactiveerde KAI2-signalering, de MAX2-afhankelijke afbraak van de repressoreiwitten SMAX1 en SMXL2 resulteert in de waargenomen fysiologische responsen. In dit project wilden we bijdragen aan onze inzichten in de KAI2 pathway door middel van interactomics-experimenten gekoppeld aan genexpressie en fenotypische analyse, in Arabidopsis thaliana zaden. Uit karakterisering van SMAX1 bleek dat proteasomale afbraak van SMAX1 misschien niet belangrijk is in zaden. Kruiscomplementatie-experimenten toonden aan dat een divergente KAI2 receptor van P. ramosa (PrKAI2d3) in staat is het natieve Arabidopsis KAI2 functioneel te vervangen. Voorts identificeerden we drie HDAC eiwitten, een potentiële SMAX1 interactor, CSP2, en een PrKAI2d3 interactor, HIP1, die een positieve rol lijken te spelen bij KAI2-afhankelijke kieming. Eén van de HDACs, HDA6, blijkt noodzakelijk te zijn voor de inductie van een KAI2-respons gen in zaden, DLK2. CSP2 zou, als RNA-chaperone, betrokken kunnen zijn bij de vouwing van het mRNA, en zou zo genexpressie kunnen beïnvloeden. Tot slot zou HIP1, als cochaperone, betrokken kunnen zijn bij de stabilisatie van MAX2.