Unterstützung eines gesteigerten Pflanzenwachstums durch Regulierung der Expression von Genen, die die Stickstofffixierung unterstützen

In der Zeitschrift wurde ein Artikel veröffentlicht, der die Forschung von John Peters, Ph.D., Vorsitzender der Abteilung für Chemie und Biochemie am Dodge Family College of Arts and Sciences an der University of Oklahoma, und anderen Forschern beschreibt Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.

Der Artikel „Strukturelle Einblicke in Redox-Signaltransduktionsmechanismen bei der Kontrolle der Stickstofffixierung durch das NifLA-System“ untersucht die Art und Weise, wie Bakterien die Expression von Genen regulieren, die mit der Stickstofffixierung zusammenhängen – der Umwandlung von Stickstoff in der Luft in Ammoniak, das das Wachstum von Pflanzen unterstützen kann.

„Mithilfe von Kleinwinkel-Röntgenstreuung und massenspektrometrisch gekoppelter Oberflächenmarkierung haben wir gezeigt, wie ein Protein den Sauerstoff-, Stickstoff- und Energiegehalt in der (Pflanzen-)Zelle erfassen und als Reaktion darauf die Expression von Genen regulieren kann, die die Stickstofffixierung unterstützen“, sagte Peters.

NifA ist ein Protein, das diese Gene aktiviert, während NifL ein Protein ist, das NifA steuert, indem es seine Form als Reaktion auf Signale von der Zelle ändert. Das Verständnis der Struktur von NifL und seiner Veränderungen als Reaktion auf Signale der Zelle kann Forschern dabei helfen, neue Wege zu entwickeln, um Bakterien und Biodünger in Form von Ammoniak in Böden zu manipulieren, die ein besseres Wachstum von Nutzpflanzen ermöglichen können. Da Stickstoff 78 % der Atmosphäre ausmacht, könnte dies zu einem deutlich verbesserten Ertrag führen, insbesondere auf kargen Böden.

„Wir freuen uns über die Veröffentlichung dieses Artikels, da er viele Fragen zur Funktionsweise von NifL beantwortet und eine neue Forschungsrichtung ermöglicht“, sagte Peters. „Es zeigt auch, wie man detaillierte Strukturinformationen über Proteine ​​erhält, die gegenüber traditionelleren Methoden zur Strukturcharakterisierung nicht in Frage kommen.“