De groei van planten geeft in korte tijd veel geheimen prijs.
Planten hebben wortels nodig om in leven te blijven. Via de wortels halen ze voedingsstoffen en vocht uit de bodem. Vooral het zijwortelnet is daarbij belangrijk, want hoe meer kleine vertakkingen wortels hebben, hoe meer contact ze met de bodem maken.
Ive De Smet en zijn collega’s van de Gentse tak aan het Vlaams Instituut voor Biotechnologie (VIB) beschrijven in het topvakblad Science hoe planten een speciaal eiwit gebruiken om het ogenblik te bepalen waarop ze zijwortels beginnen aan te maken. Het gaat om het eiwit ACR4 dat, in functie van de signalen die het uit de omgeving oppikt, het startschot geeft voor de vorming van een zijwortel. Zijwortelvorming begint bij een plantenvariant van de stamcellen die in dierlijke lichamen nieuwe cellen aanmaken. Het gen dat de informatie over het eiwit bevat, is in deze cellen extra actief. Het spreekt voor zich dat hier mogelijkheden liggen om door middel van genetisch ingrijpen de zijwortelvorming van planten te sturen. Siegbert Melzer en zijn collega’s van dezelfde onderzoeksgroep tonen in het vakblad Nature Genetics aan dat slechts twee genen cruciaal zijn om planten de overstap te laten maken van een eenjarig naar een meerjarig bestaan. Belangrijk, want zo konden planten in de loop van de evolutie mogelijk de stap van gewone ‘kruidachtigen’ naar echte ‘houtachtigen’ zetten. Eenjarige planten consumeren bij de vorming van hun bloemen alle cellen die ze nodig hebben om verder te blijven leven, en bestaan alleen voort bij gratie van de zaden die ze achterlaten. Meerjarigen overleven langer zonder uitsluitend van hun nakomelingen afhankelijk te zijn. De twee genen sturen de vorming van bloemen. Als hun activiteit artificieel wordt stilgelegd, evolueert alvast de zandraket van een bloemetjesplant naar een complex heesterachtig voorkomen.
Nóg een andere ploeg van hetzelfde VIB-departement, onder impuls van Jirí Friml, toont in Nature aan dat het plantengroeihormoon auxine zo georganiseerd is dat een plant weet in welke richting zijn wortels en bladeren moeten groeien. Het hormoon zorgt ervoor dat bepaalde eiwitten zich bij voorkeur onderaan een plantencel opstapelen. Die asymmetrie geeft richting aan een groeiende en bloeiende plant.
Deze PIN-eiwitten zijn zo flexibel dat ze heel snel aanvoelen wanneer een plant zijn groeirichting verandert, en cellen dus een ‘andere’ onderkant krijgen.
