Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek
Multitasker auxine ontmaskerd
10 november 2009
Auxine Respons Factoren kunnen embryocellen maken en breken
Auxine, het manusje-van-alles onder de plantenhormonen, heeft zijn
multitalent te danken aan zogeheten Auxine Respons Factoren (ARF's).
Deze ARF's voorkomen onder andere dat een niet-embryonale cel
verandert in een embryonale cel. Zonder ARF's kan zo'n cel wel de
basis voor een nieuwe embryo vormen. Dit blijkt uit onderzoek van
NWO-wetenschapper Eike Rademacher, die op 10 november promoveert aan
Wageningen University.
Het plantenhormoon auxine is een ware duizendpoot: het zorgt ervoor
dat planten groeien, dat er wortels ontstaan en dat stengels omhoog en
wortels naar beneden groeien. Het is ook het enige hormoon dat een
ingewikkeld netwerk van transporteurs tot zijn beschikking heeft om
overal in de plant aan de slag te kunnen. Maar hoe auxine elke cel
specifieke instructies geeft om te veranderen, was tot nu toe
grotendeels onbekend.
De juiste boodschap overbrengen
Eike Rademacher, onderzoeker binnen het Vidiproject van Dolf Weijers,
heeft nu ontdekt hoe cellen nou eigenlijk te weten komen wat auxine
met ze van plan is. Dat komt door die Auxine Respons Factoren, zij
brengen de boodschap van auxine over.
Rademacher onderzocht hoe auxine de eigenschappen van verschillende
cellen in een plantenembryo aanstuurt. Hij bekeek in een groot aantal
verschillende cellen welke van de 23 bestaande ARF's ingeschakeld
waren. Door de ARF's gericht in cellen uit te schakelen, heeft hij
ontdekt dat vrijwel alle stappen tijdens de embryo-ontwikkeling van
een plant door auxine beïnvloed worden.
Rademacher stelde vast dat er 6 ARF-factoren zijn die verhinderen dat
een niet-embryonale cel verandert in een embryonale cel. Door deze zes
factoren uit te schakelen, veranderden niet-embryonale cellen in
embryocellen, waardoor twee embryo's in een zaadje konden ontstaan.
Rademacher wisselde ARF's uit verschillende cellen met elkaar uit, en
merkte dat de identiteit van de ARF een belangrijke rol speelt bij de
juiste reactie op auxine.
Kwestie van interpreteren
De bevindingen van Eike Rademacher bieden ook een verklaring voor de
veelzijdigheid van auxine. Doordat in iedere cel verschillende ARF's
actief zijn, met telkens andere eigenschappen, wordt in elke cel de
boodschap van auxine op een andere manier vertaald. De boodschap is
altijd dezelfde, maar de één hoort: 'wordt wortel' en de ander hoort
'wordt blaadje'. De eindeloze combinaties van ARF-factoren zorgen er
waarschijnlijk voor dat auxine veel verschillende rollen kan spelen.
Het onderzoek van Eike Rademacher maakt onderdeel uit van het project
van Vidiwinnaar Dolf Weijers. Weijers onderzoekt de vastlegging van
celidentiteit en de communicatie tussen cellen in het plantenembryo.
..............................