Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek
Eiwitconcentratie speelt ook de baas in planten
23 september 2009
Bewijs voor morfogengestuurde ontwikkeling in planten dichterbij
NWO-onderzoeker Marijn Luijten kan plantenwortels maken waar hij maar
wil. Hij ontdekte namelijk, samen met zijn collega's, welke eiwitten
in planten verantwoordelijk zijn voor de vorming van wortels.
Bovendien laat hij zien dat de concentratie van deze eiwitten bepalend
is voor het instrueren van de wortelcellen. Dit mechanisme was tot op
heden alleen aangetoond in dieren. Luijten promoveert op 23 september
aan de Universiteit Utrecht.
Marijn Luijten onderzocht welke genen in de modelplant Arabidopsis
thalania (zandraket) verantwoordelijk zijn voor de vorming van wortels
én voor de verschillende typen cellen in de wortel. Hij ontdekte dat
de concentratie van zogenaamde PLT-eiwitten bepaalt welke
eigenschappen cellen uiteindelijk krijgen. De eiwitten geven niet
alleen de instructie: 'jij wordt een wortelcel'. De concentratie
PLT-eiwitten op een bepaalde plek zegt tevens: 'jij wordt een stamcel'
of 'jij stopt nu met delen en gaat wortelharen maken'.
Luijten slaagde erin om ook hoger in de plant de PLT-eiwitten aan te
zetten. Normaalgesproken spelen deze eiwitten hier geen rol. Zodra
Luijten de eiwitten aanzette, groeiden echter ook bovenin de plant
wortels. Dit laat zien hoe belangrijk deze eiwitten zijn voor
wortelvorming.
Vernieuwend onderzoek
Het idee dat de concentratie van bepaalde stofjes (morfogenen) op
bepaalde plekken verantwoordelijk zijn voor de ontwikkeling van nieren
in je onderbuik en armen aan je schouders bestaat al sinds de jaren
'60 van de vorige eeuw. Deze theorie gaat er van uit dat een bepaalde
concentratie van een morfogen cellen als het ware kan programmeren. De
concentratie van deze stoffen op een bepaalde plaats maakt van een
anonieme stamcel een hartcel, niercel of spiercel. Onderzoekers vonden
al eerder bewijs voor de morfogentheorie in dierlijke organismen, maar
het werd nooit succesvol beschreven in planten. Marijn Luijten brengt
met zijn onderzoek het bewijs voor morfogenese in planten een grote
stap dichterbij
Eerdere resultaten uit het promotieonderzoek van Luijten werden al
gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Nature. Hij ontdekte welk
gen verantwoordelijk is voor het conserveren van stamcellen in de
wortel van Arabidopsis thaliana en toonde daarmee aan dat de regulatie
van stamcellen vanuit een controlecentrum mogelijk een oeroud
mechanisme is.
Luijten werkte als promovendus aan de Universiteit Utrecht binnen de
vakgroep ontwikkelingsgenetica onder leiding van Ben Scheres, winnaar
van een Spinozapremie van NWO. Marijn Luijten voerde zijn onderzoek
grotendeels uit op een Fellowship Genomics subsidie van NWO.
..............................
Meer informatie:
* Marijn Luijten (Universiteit Utrecht, nu Leids Universitair
Medisch Centrum)
* t.: +31 (0)70 526 96 09, m.luijten@lumc.nl
* promotiedatum: 23 september
* promotor: prof. dr. B.J.G. Scheres, copromotor: dr. R. Heidstra
laatst gewijzigd op 23 september 2009