Hoe komt het dat het plantenhormoon auxine op de ene plek iets anders doet dan op de andere?

Nieuws

Hoe komt het dat het plantenhormoon auxine op de ene plek iets anders doet dan op de andere?

Gepubliceerd op
16 april 2015

Auxine is een simpel, maar machtig hormoon. Het stuurt een groot aantal groeimechanismen in planten aan, afhankelijk van de plek waar het zich ophoopt. Dolf Weijers, hoogleraar Biochemie van Plantenontwikkeling bij Wageningen University, probeert te achterhalen waardoor deze multifunctionaliteit ontstaat en hoe die werkt. Voor dit onderzoek ontving hij een Vici-beurs ter grootte van 1,5 miljoen euro.

Multifunctioneel hormoon ontrafeld

Het hormoon auxine is een moleculaire meesterregelaar. Dolf Weijers is er al jaren door gegrepen. “Het hormoon doet namelijk verschrikkelijk veel verschillende dingen in planten. Het bepaalt of ergens een wortel komt, een bloem ontstaat of dat er nieuwe vaten voor de sapstroom worden aangemaakt. Dat is al bijna honderd jaar bekend. Maar één cruciale vraag is nooit beantwoord: hoe komt het dat auxine in planten op de ene plek dít doet en op de andere dát?”

Koppeling eiwit en DNA

R2D2 wortel: Cellen waarin de kern geel oplicht (groen + rood) hebben weinig auxine. Hoe meer de celkernen in rood oplichten, des te meer auxine

Vanaf het moment dat het hormoon door de plant herkend wordt, zet auxine verschillende mechanismen in gang, legt Weijers uit. "Als laatste stap worden eiwitten geactiveerd die aan het DNA van de plant binden. Die eiwitten noemen we transcriptiefactoren. Worden ze door auxine geactiveerd, dan bepalen die transcriptiefactoren welke van de ongeveer 30.000 plantengenen aan- en uitgezet worden. De meeste plantensoorten hebben wel meer dan 20 verschillende transcriptiefactoren. Cruciaal is welke van die factoren in een plantencel aanwezig zijn. Want afhankelijk daarvan activeert auxine het ene of het andere proces."

Werking van transcriptiefactoren

Weijers wil begrijpen hoe die verschillende transcriptiefactoren ervoor zorgen dat andere genen worden aangezet. Uiteindelijk wil hij doorgronden hoe de waaier van auxinefuncties tijdens de evolutie van planten is ontstaan. Dankzij de Vici-beurs kan hij nu een team van vijf onderzoekers samenstellen dat samen een duik in de evolutie van de plant gaat maken. “We verzamelen allereerst informatie vanuit het 1000 Planten Genoom Project. Hieruit gaan we achterhalen welke transcriptiefactoren aanwezig zijn in welke plantensoort, van eencellige algen tot bomen. Zo willen we herleiden wat er via evolutie voor heeft gezorgd dat er allerlei verschillende varianten zijn ontstaan. Vervolgens gaan we het lab in, waar we op basis van voorspellingen proeven gaan doen. We willen daar ontrafelen waarom auxine op sleutelposities in planten zijn specifieke werk doet.”

Dialoog met plantenveredelaars in bedrijfsleven

Het onderzoeksproject heeft een looptijd van vijf jaar. In die periode wil Weijers een intensieve dialoog voeren met mensen uit het bedrijfsleven, zoals plantenveredelaars. “Je kunt je indenken dat het voor die bedrijven heel interessant is om meer te weten te komen over de werking van auxine in planten. Zeker als we te weten komen hoe we daar meer controle over kunnen krijgen. Voor veredelaars zou het fantastisch zijn als het met die kennis lukt om bestaande veredelingsprocedures verder te verbeteren.”