Laura Bacete Cano

Håll dig uppdaterad om vår banbrytande forskning! Utforska detaljerade projektbeskrivningar, läs våra senaste resultat och upptäck kommande initiativ på vår webbsida: www.cellwalldynamics.com

Visste du att växter varje sekund producerar 3.000 ton cellulosa, en nyckelkomponent i deras cellväggar? Dessa väggar spelar en avgörande roll för växternas tillväxt, anpassning till miljöförhållanden och i slutändan för att upprätthålla livet på vår planet. Dessutom är cellväggarna viktiga för livsmedelsproduktion, kläder (bomull), trä och till och med bioenergi. Och de är förnybara, klimatvänliga och naturligt producerade, vilket gör dem avgörande i kampen mot klimatförändringarna. I min forskargrupp vill vi veta mer om denna fascinerande växtstruktur, särskilt om de dynamiska processer som gör det möjligt för den att anpassa sig till förändrade förhållanden.

Cellväggen är ett komplext nätverk av kolhydrater och proteiner som spelar en avgörande roll för växternas tillväxt och anpassning till olika miljöförhållanden. Upprätthållandet av cellväggens integritet är avgörande för att reglera cellväggens funktionella integritet under utveckling och stress. Växternas övervakningssystem för cellväggsintegritet undersöker ständigt cellväggarnas status och initierar en rad reaktioner när de förändras. Intressant nog verkar växters cellväggsintegritet vara relaterad till anpassning till utmanande miljöer, eftersom vissa cellväggsmutanter är mer motståndskraftiga mot vissa påfrestningar.

Att förstå mekanismerna bakom övervakning av cellväggens integritet och respons är ett viktigt forskningsområde i vårt labb. Tid och dynamik är de nyckelord som definierar vår forskargrupps syn på cellväggar.Vi är intresserade av att förstå hur cellväggens integritet regleras över tid och hur den reagerar på förändringar i miljön.Genom att studera dessa dynamiska processer strävar vi efter att avslöja de mekanismer som styr växternas tillväxt och utveckling och bana väg för innovativa lösningar som gynnar jordbruket och miljön.Specifikt utforskar vi följande forskningsintressen:

1. Förstå förhållandet mellan cellväggens sammansättning och mekaniska egenskaper:
   Vi undersöker hur cellväggarnas sammansättning förändras under växternas utveckling och interaktion med omgivningen och hur dessa förändringar påverkar deras mekaniska egenskaper.
2. Definiera innebörden av cellväggsintegritet:Vi undersöker homeostasen i växternas cellväggar i samband med växternas tillväxt, anpassning och reaktion på miljöbelastningar.
3. Förstå hur miljöstress påverkar cellväggens homeostas: Vi studerar hur miljöstress, såsom torka och angrepp av patogener, påverkar cellväggens homeostas.
4. Undersöka hur växten integrerar cellväggsinformation i utvecklingsprocesser: Vi undersöker hur växten integrerar information om cellväggens sammansättning och mekaniska egenskaper i sina utvecklingsprocesser, t.ex. cellcykelprogression.

Vårt labb använder en rad olika avancerade tekniker för att uppnå våra forskningsmål.  Dessa inkluderar:

• Brillouin- och konfokalmikroskop: Vi använder dessa avbildningstekniker för att visualisera förändringar i cellväggens sammansättning och mekaniska egenskaper.
• Biokemisk analys: Vi använder olika biokemiska analystekniker, inklusive GC/LC-MS och FTIR, för att undersöka den kemiska sammansättningen av cellväggar.
• Molekylärbiologi: Vi använder olika molekylärbiologiska tekniker som kloning, qRT-PCR och RNAseq för att undersöka genuttrycksmönster relaterade till cellväggsintegritet.
• Cellväggsfraktionering och glykom-profilering:Vi använder dessa tekniker för att analysera de polysackarider och proteiner som finns i växternas cellväggar.
• Studie av signaleringskaskader: Vi utforskar de olika signalvägar som är involverade i övervakning av cellväggsintegritet och svar, särskilt hormonvägar (jasmon-, salicyl- och abscisinsyra) och mönsterutlösta immunitetsrelaterade svar (Ca2+ -inmatning, MAPK-fosforylering, ektopisk ligninavsättning etc.).
• Analys av egenskaper av agronomiskt intresse: Dessa omfattar motståndskraft mot biotiska (patogener) och abiotiska (torka, temperatur etc.) påfrestningar, sackarifiering, biomassaproduktion etc.
• Beräkningsmodellering: Vi använder olika modeller (logiska, finita element, etc.) för att integrera våra olika data i modeller som gör det möjligt för oss att analysera och förutsäga cellväggens beteende.

Vårt labb har åtagit sig att använda tvärvetenskapliga tillvägagångssätt och nya metoder för att lösa komplexa problem inom växtforskning. Vår forskning har långtgående konsekvenser, inklusive förbättrad avkastning på grödor, skapande av nya biobaserade material och utveckling av hållbara energikällor.