Persbericht – Wetenschap - Plant Systems Biology

Persbericht – Wetenschap
Gent – 27 oktober 2008
Onderzoekers leggen mechanisme voor “onder en boven“ in planten bloot
Gent – Vorsers van VIB aan de Universiteit Gent ontdekten hoe het transport van een
belangrijk plantenhormoon zo georganiseerd is dat de plant weet in welke richting zijn wortels
en zijn bladeren moeten groeien. Ze ontdekten hoe het komt dat een daarvoor nodig
transporteiwit aan de onderkant van plantencellen terechtkomt. De ontdekking helpt beter
begrijpen hoe planten groeien, en hoe ze zich daarbij organiseren. Het vakblad Nature zette het
nieuws vervroegd op zijn webstek.
Veelzijdig hormoon
Het is al heel lang bekend dat het hormoon auxine in een plant van boven naar beneden wordt
doorgegeven, en dat de plaatselijke concentratie van auxine van belang is voor de groeirichting van
stengels, de groei van wortels, het al of niet uitlopen van zijscheuten. Om maar dat te noemen, want het
speelt bijvoorbeeld ook een rol bij de groei van vruchten, het vasthechten van klimplanten en nog een reeks
andere processen. Duizenden onderzoekers proberen te begrijpen hoe auxine zijn verschillende rollen
vervult.
In veel gevallen is de verdeling van auxine over de plant van belang, en dus het transport van cel naar cel.
Aan de onderkant van plantencellen zitten eiwitten op de celmembraan, de zogenaamde PIN-eiwitten, die
het auxine helpen om door te stromen naar de cel eronder. Maar niemand begreep goed hoe de PINeiwitten enkel onderaan een cel terecht kwamen.
Endocytose
Een internationale groep wetenschappers in laboratoria in vijf landen, onder leiding van Jirí Friml van het
VIB-departement Planten Systeembiologie, UGent, legde een wel heel ongewoon mechanisme bloot.
PIN-eiwitten worden in de eiwitfabriekjes van de cel gemaakt, dan naar overal op de celmembraan
getransporteerd, maar vervolgens gevangen in een instulping van de celmembraan, in een proces dat
bekend staat als endocytose. De instulping sluit zich tot een blaasje, dat zich afsnoert en terug de cel ingaat.
De PIN-eiwitten worden zo gerecycleerd en vervolgens naar de onderkant van de cel gebracht, waar ze weer
in de celmembraan ingebouwd worden. Het is niet helemaal duidelijk waarom plantencellen zo’n, op het
eerste gezicht omslachtig, mechanisme gebruiken, maar een aannemelijke verklaring is dat ze op die manier
snel kunnen reageren als ze bijvoorbeeld de richting van de zwaartekracht voelen veranderen en de cel een
nieuwe ‘onderkant’ krijgt.
Gentechnologie
Om de weg van het eiwit te kunnen zien, maakten de onderzoekers met gentechnologie cellen waarin het
PIN-eiwit gekoppeld werd aan een fluorescerend eiwit. (Naar die fluorescentietechniek ging de Nobelprijs
scheikunde van dit jaar.) Vervolgens maakten ze cellen waarin het mechanisme van de endocytose op twee
verschillende manieren verstoord was. De PIN-eiwitten kwamen overal op de celmembraan tot uiting.
Toen de onderzoekers van losse cellen overstapten op complete plantembryo’s, zagen ze dat die zich
misvormd ontwikkelden, omdat de verdeling van auxine over het embryo niet langer klopte. Wanneer de
plantjes verder uitgroeiden, ontstonden wortels waar het eerste blaadje van de plant had moeten zitten.
Relevante wetenschappelijke publicatie
Het onderzoek verschijnt in de online-versie van het toonaangevende tijdschrift Nature (Dhonukse et al.,
Generation of cell polarity in plants links endocytosis, auxin distribution and cell fate decisions) :
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature07409.html
Meer informatie
Gelieve contact op te nemen met de communicatiedienst van VIB:
VIB-communicatie: +32 9 244 66 11
Noot voor de redactie
Jirí Friml staat aan het hoofd van de onderzoeksgroep Auxine, polariteit en patroonvorming in het VIBdepartement Planten Systeembiologie, UGent – onder de directie van Dirk Inzé.
(voor meer info, zie:
http://www.vib.be/Research/EN/Research+Departments/Department+of+Plant+Systems+Biology/Jiri+Friml/)
VIB is een non-profit onderzoeksinstituut in de levenswetenschappen. Zo’n 1100 wetenschappers en
technici verrichten basisonderzoek naar de moleculaire mechanismen die instaan voor de werking van het
menselijk lichaam, planten en micro-organismen. Door een hecht partnerschap met vier Vlaamse
universiteiten – UGent, K.U.Leuven, Universiteit Antwerpen en Vrije Universiteit Brussel – en een stevig
investeringsprogramma bundelt VIB de krachten van 65 onderzoeksgroepen in één instituut. Hun onderzoek
heeft tot doel de grenzen van onze kennis fundamenteel te verleggen. Met zijn technologie transfer
activiteiten beoogt VIB de omzetting van onderzoeksresultaten in producten ten dienste van de consument
en de patiënt. VIB ontwikkelt en verspreidt een breed gamma aan wetenschappelijk onderbouwde informatie
over alle aspecten van de biotechnologie. Meer info op www.vib.be.
De Universiteit Gent, kortweg UGent, is met meer dan 30 000 studenten één van de grootste
universiteiten van het Nederlandse taalgebied. Het opleidingsaanbod omvat vrijwel alle academische
opleidingen die in Vlaanderen worden ingericht.
De UGent profileert zich als een open, sociaal geëngageerde en pluralistische universiteit in een
internationaal perspectief. Meer info op: www.ugent.be
Vermelding VIB en universiteit
Wanneer u over dit onderzoek bericht, vragen wij u vriendelijk om steeds zowel VIB als de betrokken
universiteit te vernoemen.