Universiteit Utrecht

Persbericht van de Universiteit Utrecht

13 april 2007

Handleiding voor stamcellen is evolutionair geconserveerd

Moleculair geneticus Marijn Luijten van de Universiteit Utrecht en collega's hebben een gen ontdekt dat essentieel is voor het ontwikkelen van stamcellen in de wortelpunt van de modelplant de zandraket (Arabidopsis thaliana). Spectaculair is de vinding dat dit gen in de wortelpunt en zijn tweelingbroertje uit de scheut elkaars functie kunnen overnemen. Luijten, van de onderzoeksgroep van Ben Scheres, publiceerde hierover met Duitse and Japanse collega-onderzoekers in het toonaangevende tijdschrift Nature van 12 april.

Slechts weinig dieren worden honderd jaar of ouder. Veel planten kunnen deze leeftijd eenvoudig bereiken en enkele zijn zelfs in staat meer dan duizend jaar oud te worden. Het geheim van hun 'eeuwige leven' ligt verscholen in groepjes ongespecialiseerde, onvolwassen cellen. Dit zijn de zogenaamde stamcellen; cellen die zichzelf kunnen vernieuwen en leven kunnen geven aan veel andere gespecialiseerde cellen en organen. Stamcellen zitten veilig weggestopt in een zogenaamde niche, een micro-omgeving met de juiste omstandigheden om hun ongespecialiseerde status te waarborgen. Planten bezitten één stamcelniche in het topje van de plant dat verantwoordelijk is voor bovengrondse delen en één in de wortelpunt voor het maken van wortels.

Tweeling-gen

Stamcellen weten niet uit zichzelf dat ze stamcellen zijn. Daartoe worden ze geïnstrueerd door naburige cellen welke het controlecentrum vormen van de stamcelniche. In de scheut van de zandraket was een belangrijke stamcelfactor al lange tijd bekend. Dit gen is actief in het controlecentrum. In Nature van 12 april beschrijven Marijn Luijten en collega's het gen dat zorgdraagt voor handhaving van wortelstamcellen. Sterker nog, dit gen blijkt een tweelingbroertje te zijn van de 'scheut-gen'. Als het door Luijten bestudeerde gen er niet is, worden er ook geen stamcellen meer in de wortel aangemaakt.

Oeroud mechanisme

Als ultiem bewijs voor de vergelijkbare functie van beide genen in de verschillende stamcelniches, hebben de auteurs beide genen omgewisseld. In beide gevallen kan de expressie van de één compenseren voor het verlies van de ander. Dit betekent dat het behoud van stamcellen in zowel de scheut als de wortel afhankelijk is van vergelijkbare (geconserveerde) genen. Vanuit evolutionair oogpunt is dit een interessante bevinding omdat het kan betekenen dat de regulatie van stamcellen vanuit een controlecentrum een oeroud mechanisme is, dat dateert uit een tijd waarin wortel en scheut zich nog niet als afzonderlijke stamcelsystemen hadden ontwikkeld.

Het onderzoek

Het onderzoek werd deels uitgevoerd in het lab van Spinozawinnaar prof. Ben Scheres onder supervisie van dr. Renze Heidstra, gefinancierd door NWO Genomics, en deels in Duitsland door Ananda Sarkar in de groep van prof. Thomas Laux. Tevens is er een belangrijke bijdrage geleverd door een Japanse groep o.l.v. dr. Keiji Nakajima.

Meer informatie

Wietske de Lange, persvoorlichting Universiteit Utrecht, (030) 253 4073, w.delange@uu.nl.