Wetenschap - 14 maart 2002

Molecuul met lange armen behoedt plant voor monstercellen

Molecuul met lange armen behoedt plant voor monstercellen

Amerikaanse en Wageningse onderzoekers hebben ontdekt waardoor de celdeling van sommige mutante planten ontspoort in de vorming van reuzenkernen: ophopingen van genetisch materiaal in ??n cel in plaats van een verdeling over meerdere nieuwe cellen. Oorzaak is het wegvallen van twee eiwitten, die het DNA klaarmaken om naar de twee nieuwe dochtercellen te verhuizen.

"De voorbereiding van de celdeling lijkt een beetje op het werk van verhuizers", zegt dr Andr? van Lammeren van de leerstoelgroep Plantencelbiologie. "Eerst pak je je spullen in dozen en daarna ga je ze pas vervoeren. Anders verloopt de verhuizing niet soepel." Dat is waarschijnlijk precies wat er fout gaat in de cellen waar reuzenkernen ontstaan, ontdekten de onderzoekers. Het erfelijk materiaal is niet klaar om naar de nieuwe dochtercellen te verhuizen.

Tijdens de celdeling maken buisjes van de cel zich vast aan het genoom. Ze verkorten zich en trekken zo het erfelijk materiaal in twee helften. Zonder de twee onderzochte eiwitten, condensine en cohesine, verloopt dat proces niet soepel. Cohesine houdt het DNA tijdens de deling bij elkaar, terwijl condensine de DNA-streng ordelijk opvouwt.

"Condensine is een eiwit met twee lange armen die met een scharnier aan elkaar zijn verbonden", zegt Van Lammeren. "Als de armen gestrekt zijn, pakken ze de DNA-keten op twee verschillende plaatsen vast. Als de armen buigen, ontstaat er een lus in het DNA. Veel lussen betekenen een onwaarschijnlijk grote verkorting. Om een voorbeeld te geven: bij de mens is een uitgestrekte DNA-streng ongeveer een meter lang. Een DNA-keten met lussen heeft daarentegen nog maar een lengte van een duizendste millimeter."

Dit principe was al bekend bij dierlijke cellen en gisten. Maar in hun artikel in The Plant Journal hebben de onderzoekers het voor het eerst aangetoond in plantencellen. In embryocellen van een mutante Arabidopsis, om precies te zijn.

De onderzoekers zijn verbonden aan Oklahoma State University, Wageningen Universiteit, Plant Research International en het bioconcern Syngenta. | W.K.

Re:ageer