Wetenschappers hebben het mechanisme ontdekt waardoor een belangrijk plantenhormoon, ethyleen, wordt geactiveerd, wat nieuwe inzichten oplevert in de processen achter het rijpen van fruit, het verouderen van bloemen en andere plantengroeiprocessen.

Ethyleen is een gasvormig plantenhormoon dat een cruciale rol speelt in verschillende aspecten van de ontwikkeling van planten en de reacties op de omgeving. Het begrijpen van de regulering van de ethyleenproductie is belangrijk voor het beheersen van deze processen in de land-, tuinbouw en plantenbiotechnologie.

Het onderzoek, geleid door wetenschappers van het John Innes Centre in het Verenigd Koninkrijk, concentreerde zich op het enzym 1-aminocyclopropaan-1-carbonzuur (ACC) synthase, dat verantwoordelijk is voor de productie van ACC, de directe voorloper van ethyleen.

Wetenschappers hebben een specifieke regio binnen het ACC-synthase-eiwit geïdentificeerd die fungeert als sensor voor een chemisch signaal genaamd methylglyoxal (MG), dat wordt geproduceerd als een bijproduct van het metabolisme onder bepaalde omstandigheden, zoals stress of weefselschade.

Wanneer MG zich ophoopt, bindt het zich aan het sensorgebied in ACC-synthase, wat leidt tot een conformationele verandering in het eiwit en verhoogde ACC-synthase-activiteit, wat resulteert in een hogere ethyleenproductie.

De studie onthulde hoe MG fungeert als een signaal om de productie van ACC en vervolgens ethyleen op gang te brengen, waardoor een directe link ontstaat tussen metabolische processen, stressomstandigheden en de regulering van plantengroei en -ontwikkeling.

Deze bevindingen hebben implicaties voor het verbeteren van de gewasproductie en het beheer na de oogst van groenten en fruit door de ethyleenniveaus te manipuleren om de rijping, veroudering en reacties op omgevingsstress te beheersen.