Wetenschap - 18 augustus 2011

Europese miljoenen voor ­stamcelonderzoek bij planten

Onderzoek levert fundamentele kennis over plantengroei. 'Relevant voor de landbouw.'

Microscopische opname van Arabidopsis embryo. Stamcellen voor vaatweefsel (groen), steunweefsel (geel) en de organiserende cel (licht) zijn ingekleurd.


'De timing kon niet beter', vindt Dolf Weijers. Vrijdagmiddag om half zes, een dag voor hij op vakantie zou gaan, kreeg hij bericht dat de Starting Grant van de European Research Council was toegekend. Weijers, werkzaam bij het Laboratorium voor Biochemie, gaat met de prestigieuze beurs van 1,5 miljoen euro uitzoeken hoe planten groeien. Hij zal zich hierbij vooral richten op de stamcellen, verantwoordelijk voor de groei bij planten. Hiervoor zal hij de allereerste cellen van piepjonge plantenembryo's van de zandraket gaan volgen. 'Bladeren, bloemen en stengels zijn complexe plantendelen die veel celtypes bevatten. Als je wilt weten hoe die ontstaan moet je naar het allereerste begin van de plant, naar het embryo dat in het zaad zit', legt Weijers uit.
Klompje stamcellen
Het vroege plantenembryo begint met de deling van een enkele cel. Als er een klompje van zo'n vijftig cellen is ontstaan, wisselen enkele cellen van identiteit en worden stamcel. De stamcellen groeien   uit tot het delende weefsel, het  meristeem, van de plant dat levenslang actief blijft. Hierdoor kunnen planten, in tegenstelling tot dieren, hun leven lang nieuwe organen maken, zoals bladeren, bloemen en stengels. 'Ik vind het fascinerend dat een klompje stamcellen dat slechts eenmaal wordt aangemaakt uiteindelijk een hele plant maakt en jarenlang actief blijft', zegt Weijers. 'Bij sommige bomen zoals sequoia's kan dat zelfs duizenden jaren zijn.'
Die bijzondere groeicellen zijn het zwaartepunt van het onderzoek. 'Allereerst willen we weten wat de embryonale cellen die tot stamcel worden gepromoveerd onderscheidt van de andere cellen: Wat maakt deze cellen uniek en waarom worden zij wel en de andere cellen geen stamcel?', zegt Weijers. Om hier achter te komen zal de onderzoeker onder andere kijken naar het verschil in genenactiviteit tussen stamcellen en overige cellen.
Groeiprocessen
Daarnaast wil Weijers achterhalen wat er precies in de cel moet veranderen om stamcel te blijven en niet uit te groeien tot bijvoorbeeld een gespecialiseerde cel in de plant. 'Het is bekend dat een zogenaamde organiserende cel hierin een cruciale rol speelt', legt Weijers uit. 'Deze cel zorgt ervoor dat de stamcel na deling stamcel blijft.' Die organiserende cel moet wel pal naast de stamcel liggen, anders werkt dit niet en Weijers wil weten hoe het embryo ervoor zorgt dat die ruimtelijke organisatie ook daadwerkelijk plaatsvindt.
Het is fundamenteel onderzoek op microschaal, maar volgens Weijers uiterst relevant voor de landbouw. Immers, het vergroten van de opbrengst van landbouwgewassen of betere eigenschappen om te wortelen heeft alles te maken met het anders laten groeien van de plant. En juist daarbij spelen de stamcellen in het meristeem een hoofdrol. 'Als je het hoe en waarom begrijpt van plantengroei door de stamcellen ben je bij de basis van groeiprocessen aangekomen', zegt Weijers. 'Dan heb je de fundamentele kennis in handen om die te beïnvloeden.'

Re:ageer