Nya metoder gör det möjligt att studera hur växtceller håller ihop

- Du gjorde din doktorsexamen i Stéphane Vergers forskargrupp vid UPSC och fokuserade på hur växtceller håller ihop, med särskilt tonvikt på metodutveckling. Vad fick dig att välja detta ämne och just den forskargruppen?

I början var det egentligen inte projektet som lockade mest, utan platsen. Jag ville inte stanna i Frankrike där jag gjorde min master. När jag sökte doktorandtjänster tittade jag på Skandinavien eftersom jag föredrar svalare klimat och ville uppleva något nytt. Tjänsten hos Stéphane var den första jag blev erbjuden och det som verkligen fick mig att tacka ja var mikroskopianläggningen på UPSC. Den är stor och har många olika mikroskop vilket var avgörande för projektet. Jag hade redan arbetat med mikroskopi under min master och tyckte om det. Så det var främst detta som väckte mitt intresse. 

- Hur skulle du förklara celladhesion och varför är den viktig för växter? 

Mitt projekt handlade om att analysera och mäta de krafter som håller två växtceller ihop. Inuti växtceller finns ett högt tryck som pressar plasmamembranet mot cellväggen, samtidigt som spänningar uppstår vid tillväxt och från yttre faktorer som vind. Växter måste klara dessa mekaniska påfrestningar utan att bli för styva. De behöver flexibilitet för att kunna växa, men cellerna måste ändå hålla ihop. Adhesion är därför en grundläggande egenskap hos flercelliga organismer och det är anledningen till att stora organismer som träd kan existera. 

- Vad gör det svårt att studera celladhesion i växter och varför behövs nya verktyg? 

Problemet är att vi inte vet exakt vilka molekyler som är inblandade, delvis för att vi saknar bra verktyg. Existerande metoder kunde mäta adhesion på vävnadsnivå, till exempel genom att sträcka en vävnad tills den går sönder. Men vävnader består av många lager av celler, vilket gör det svårt att veta var kraften kommer ifrån och vilka molekyler som spelar roll. Därför bestämde vi oss att gå ner till cellnivå och utveckla metoder för att studera bara två celler. Vi ville också förstå hur plasmamembranet i en cell interagerar med den omgivande cellväggen.

- Vilka är de viktigaste resultaten från din avhandling?

Jag utvecklade flera metoder för att studera celladhesion hos växter, vilket kommer att vara värdefullt för andra forskare. Det är svårt att arbeta på cellnivå eftersom man behöver först isolera enskilda celler. För att göra det tar man bort cellväggen som håller ihop cellerna och låter därefter cellerna regenerera den men befintliga metoder fungerade dåligt för oss. Vi optimerade därför dessa metoder och skapade ett standardiserat arbetsflöde för att extrahera celler, hålla dem vid liv och öka cellväggsregenereringen. Arbetsflöde är automatiserad och bygger på bildanalys av mikroskopibilder. Genom att använda fluorescerande markörer som visar olika delar av cellen kan vi samla mycket information. Detta arbetsflöde kan användas för flera ändamål, till exempel för att bedöma hur effektivt en genmodifiering har fungerat eller för att regenerera växter från isolerade celler, något som kan vara intressant för företag.

Dessutom optimerade vi två metoder för att mäta adhesion: ett mikrofluidiskt skjuvningsprov och optiska pincetter. Mikrofluidikmetoden innebär att celler fästs på en yta och vätska får strömma over dem, vilket gör det möjligt att mäta den kraft som krävs för att lossa dem. Optiska pincetter använder laserstrålar för att hålla celler på plats och dra isär dem, vilket gör att vi kan mäta lossningskrafter i mycket liten skala. Detta gjordes i samarbete med Rubén Casanova Sáez vid C-Trap Facility på UPSC.  

- Var det något som överraskade dig under arbetet?

När jag använde mikrofluidikmetoden upptäckte jag att vissa av cellerna bildade filopodia, små fingerliknande utskott. Detta hade aldrig tidigare beskrivits tror jag. Cellerna visade också ett slags rullande beteende där de förblev fästa vid ytan medan de rörde sig, liknande djurceller. Eftersom isolering av celler är en artificiell process kan detta vara en artefakt och inte biologiskt relevant, men det var fascinerande att se en växtcell röra sig.

- Vilken var den största utmaningen under din doktorandtid? 

Det svåraste var när ett instrument som var centralt för mitt arbete gick sönder. Vi försökte reparera det, men insåg att det inte var möjligt. Vi behövde tänka om och utveckla ett helt nytt protokoll som inte krävde instrumentet. I slutändan blev det en fördel, eftersom vi skapade ett enklare och mer robust arbetsflöde som fler forskare kommer kunna använda. 

- Vad är dina nästa steg nu när du disputerat?

Först tar jag en paus på ungefär två månader för att umgås med familjen och fira jul. Sedan vill jag fortsätta arbeta med mikroskopi och bildanalys. Jag tycker också om att göra illustrationer och skapa 3D-grafiska modeller, och funderar på att utveckla dessa färdigheter och erbjuda tjänster inom området.