Universiteit Utrecht
!!! EMBARGO TOT WOENSDAG 24 OKTOBER 19.00 UUR !!!

Persbericht van de Universiteit Utrecht

Faculteit Bètawetenschappen

23 oktober 2007

Utrechtse onderzoekers publiceren twee doorbraken in Nature

Het tijdperk van de digitale plant is aangebroken

De Utrechtse onderzoeksgroep 'Molecular Genetics' zal onder leiding van Spinozaprijswinnaar Ben Scheres twee doorbraken tegelijk publiceren in het vooraanstaande tijdschrift Nature van 25 oktober 2007. De bevindingen zijn een belangrijke stap op weg naar de 'digitale plant', omdat steeds duidelijker wordt hoe moleculaire netwerken in een plant werken door ze te simuleren in de computer. Het uiteindelijke doel is te begrijpen hoe genen de architectuur van een plant regelen. Of in Scheres' eigen woorden: "Wat je begrijpt, kan je ook veranderen".

Ben Scheres is de ontdekker van stamcellen in de wortelpunt van de plant zandraket en de bijbehorende genetische en biochemische verklaring van het ontstaansmechanisme. Stamcellen kunnen cellen genereren, en wanneer ze uit het vroege embryo afkomstig zijn zelfs een compleet organisme maken. Dit mechanisme is in mensen, dieren en planten gelijk.

Plantaardige stamcellen

Bij planten is het hormoon auxine verantwoordelijk voor het creëren van een milieu waarin stamcellen kunnen ontstaan. Het is lastig om de ontwikkeling van de wortel te ontrafelen, omdat het een samenspel van factoren is die elkaar allemaal tegelijk beïnvloeden. Het wiskundig nabouwen van de wortel tot een digitaal model bood uitkomst. Dit model is samen met de afdeling Theoretische Biologie onder leiding van Paulien Hogeweg opgebouwd.

Tijdperk van de digitale plant

Zowel in het Nature-article (1.) als de Nature-letter (2.) wordt het eerste bewijs gegeven voor de werking van zogeheten 'gradiënten' in de ontwikkeling van de plant. Dit is een mechanisme waarover wetenschappers al sinds de jaren vijftig speculeerden, en waarvan het bestaan bij dieren inmiddels is aangetoond. Een 'gradiënt' van een bepaalde stof kan concentratieafhankelijke instructies geven die aan cellen vertellen wat ze moeten doen - bijvoorbeeld zichzelf delen of zich specialiseren tot een bepaald celtype. De resultaten van het onderzoek in het article en de letter samen geven een helder beeld over hoe planten groeien. Dit onderzoek kan door middel van inzicht in de fundamentele wetten van de architectuur van planten straks in de praktijk belangrijke strategieën leveren voor onder andere voedselvoorziening, landbouw en natuurbeheer. In de toekomst kan deze kennis - en dus ook de computermodellen - worden uitgebreid van de wortel naar de hele plant, en komt het tijdperk van de digitale plant in zicht. Het onderzoek van Scheres is mogelijk ook relevant voor kankeronderzoek, omdat factoren betrokken bij de vorming van tumoren een rol spelen in plantaardige stamcellen.

Focusgebied

De Universiteit Utrecht bekleedt een toppositie in de wereldwijde ranking van research-universiteiten. Een van de vijftien gebieden waar de Universiteit Utrecht in excelleert is 'Life Sciences and Biocomplexity' waartoe bovenstaand onderzoek behoort. Binnen dit onderzoeksgebied werken biomoleculaire analyse, biocomplexiteit en bio-imaging nauw samen om meer inzicht te verwerven in de interactie tussen cellen.

Publicaties

1. Article in Nature van 25 oktober 2007: 'Auxin transport is sufficient to generate a maximum and gradient guiding root growth', Veronica Grieneisen, Jian Xu, Athanasius Maree, Paulien Hogeweg en Ben Scheres.

2. Letter in Nature van 25 oktober 2007: 'PLETHORA proteins as dose-dependent master regulators of Arabidopsis root development', Carla Galinha, Hugo Hofhuis, Marijn Luijten, Viola Willemsen, Ikram Blilou, Renze Heidstra en Ben Scheres.

Dit onderzoek wordt mede mogelijk gemaakt door NWO.

Deel: ' Utrechtse onderzoekers publiceren twee doorbraken in Nature '




Lees ook