Civilingenjör Robert Nilsson, institutionen för skoglig genetik och växtfysiologi, SLU, disputerade nyligen för filosofie doktorsexamen med sin avhandling "A Study of the Molecular Pathways of Wood Formation using Peptide Mass Spectrometry"
Nilsson har undersökt hur genetisk information (DNA) översätts i växternas cellkärna av proteinkomplex, och vidare hur proteinerna i cellens membran producerar cellulosa.
Användas i framtida skogsförädling
För att lära sig mer om de molekylära processerna i trädstammar har Robert Nilsson i sitt doktorsarbete vid SLU studerat hur trädens ved bildas. Den nya kunskapen kan komma att användas i framtida skogsförädling.
Trädstammens vedceller (xylemet) består huvudsakligen av en sekundär cellvägg uppbyggd av ett nätverk av cellulosa, hemicellulosa och lignin (vedämne).
Veden bildas av dotterceller från ett tunt lager av celler (kambiet) till xylemceller, som i sin tur genomgår cellexpansion, sekundär cellväggssyntes, lignifiering (förvedning) och celldöd.
När den komplicerade vedvävnaden bildas deltar ett stort antal proteiner. Biosyntesen av veden kräver därför en strikt genetisk styrning i cellerna.
Identifiera proteiner
För att kartlägga biosyntesen av ved har Robert Nilsson använt sig av vätskekromatografi kopplad till masspektrometri. I den vanliga försöksväxten backtrav, Arabidopsis, kunde han idetifiera de proteiner som ingår i det centrala så kallade "Mediator"-proteinkomplexet, som samordnar de flesta nödvändiga processerna i växter, till exempel lignifieringen och xylemexpansionen.
Robert Nilsson har prövat sina nyvunna kunskaper på mutanter av poppel som uppvisar förändrad vedbildning.
Resultaten visar att man behöver mäta proteinnivåerna när man studerar vedbildningen.
Robert Nilsson har också undersökt cellväggssyntesen i poppelceller och identifierat proteiner som är nödvändiga för processen.
Nya kandidater i vedcellskedjan visade sig vara receptorer, transportörer och strukturella proteiner.
- Att kartlägga biosyntesen av ved i poppel har inneburit många utmaningar, säger Robert Nilsson.
Nu ska vi gå vidare med ännu mer komplicerade arter, som tall och gran.