Project R-2075

Moleculaire mechanismen van zinktolerantie in Suillus luteus. (Onderzoek)

Zink is een essentieel micronutriënt voor alle organismen maar kan toxisch zijn wanneer aanwezig in verhoogde concentratie. De hoeveelheid vrij zink in de cel dient nauwgezet gecontroleerd te worden zodanig dat groei en reproductie steeds gewaarborgd blijven ondanks de potentieel toxische natuur van dit element. Eukaryoten hebben een zinkhomeostase netwerk uitgebouwd dat bij een verhoogde omgevingsconcentratie de invoer van zink beperkt, het opslaat in specifieke organellen en/of het chelateert [1]. Bij langdurige blootstelling of extreem verhoogde omgevingsconcentraties volstaan deze basale detoxificatiemechanismen voor de meeste organismen echter niet meer en kunnen onder invloed van de selectiedruk tolerante ecotypes ontstaan. De basidiomyceet, Suillus luteus, is een ectomycorrhiza vormende soort in pioniersvegetaties. Populaties op metaalverontreinigde bodems bestaan uit ecotypes met een sterk verhoogde, adaptieve tolerantie voor zink, cadmium en/of koper. Deze ecotypes vervullen niet alleen de normale functies van de symbiose (verhoogde nutriëntenopname) maar bieden hun gastheerplanten ook rechtstreeks bescherming tegen toxiciteit, onder meer door een reductie van de metaaltransfer naar de plant[2,3,4]. Uit ons voorgaand onderzoek is gebleken dat de adaptieve zinktolerantie bij Suilloid fungi steunt op een actief transport van zink uit de cel [5,6]. Transcriptoomanalyses leverden heel wat TDFs (Transcript Derived Fragments) op waarvan een aantal met de detoxificatie van zink in verband gebracht kunnen worden maar waarvan geen enkele rechtstreeks betrokken is met het transport van zink of zinkcomplexen [7]. De spelers van het zinkhomeostase netwerk die leiden tot de adaptieve tolerantie bij Suilloid fungi zijn dus nog onbekend. Doelstellingen van het project De hoofddoelstelling van het voorgestelde project betreft het achterhalen van het moleculair-biologisch mechanisme dat verantwoordelijk is voor adaptieve zinktolerantie bij Suilloid fungi. Om dit te bewerkstelligen, worden de volgende drie deeldoelstellingen vooropgesteld: 1. Het identificeren en (functioneel) karakteriseren van enkele componenten in het zinkhomeostase netwerk van Suillus luteus. Hierbij zal de focus liggen op kationtransporters die instaan voor de zinkfluxen. 2. Inzicht verwerven in de regulatie van het zinkhomeostase netwerk. Upstream componenten zullen geïdentificeerd worden en licht werpen op het zinc-sensing mechanisme van de eukaryote schimmelcel. 3. Het nagaan van de interactie van andere metalen (Fe, Cd) met het zinkhomeostase netwerk.

01 januari 2010 - 31 december 2013