Stromule-mediated plastid-nucleus interaction

Abstract

The mechanism by which signals plastid signals reach the nucleus is still unknown. New theories postulate that plastid signals could be transmitted directly via stroma-filled tubules. This raises the question of how the tubules locate the nucleus to establish contact with it. The current model, based on findings from Nicotiana benthamiana, suggests that stromules grow towards the nucleus. Surprisingly, the results of this study show that in Arabidopsis thaliana, the movement of the nucleus drives stromule formation without stromules specifically growing towards the nucleus. Thus, in A. thaliana, stromules seem to function more as anchors between plastids and the nucleus rather than as signaling conduits. The findings further suggest that stromules are anchored to actin filaments around the nucleus.

Der Mechanismus, wie Signale aus den Plastiden zum Zellkern gelangen, ist noch unbekannt. Neue Theorien postulieren, dass Plastidensignale über stroma-gefüllte Röhrchen direkt von den Plastiden zum Zellkern übertragen werden könnten. Es stellt sich die Frage, wie die Röhren den Zellkern ausfindig machen, um mit ihm Kontakt aufzunehmen. Das derzeitige Modell, basierend auf N. benthamiana, schlägt vor, dass Stromulen zum Zellkern hinwachsen. Überraschenderweise zeigen Ergebnisse dieser Arbeit, dass in A. thaliana die Bewegung des Zellkerns die Stromulenbildung antreibt, ohne dass Stromulen zielgerichtet zum Kern wachsen. In A. thaliana scheinen Stromulen daher eher als Verankerungen zwischen Plastiden und Zellkern zu fungieren, anstatt als Signalleitungen. Die Ergebnisse legen weiterhin nahe, dass Stromulen an Aktinfasern um den Zellkern verankert sind.