Het geheim achter CrHAM: sleuteleiwit dat geslachtsbalans in vaatplanten bewaakt onthuld door Purdue-wetenschappers

AmsterdamWetenschappers aan de Purdue Universiteit hebben een belangrijk eiwit ontdekt in vaatplanten dat cel specialisatie reguleert en zorgt voor een balans tussen mannelijke en vrouwelijke planten. Door de varen Ceratopteris te bestuderen, onthulden ze dat een eiwit genaamd CrHAM de groei van stamcellen reguleert en voorkomt dat al het nageslacht mannelijk wordt, wat cruciaal is voor de voortplanting. Yun Zhou, universitair hoofddocent botanie en plantenziektekunde, leidde het onderzoek en toonde aan dat CrHAM essentieel is om meristeemcellen in een toestand te houden waarin ze nog kunnen ontwikkelen tot verschillende soorten cellen.

CrHAM helpt voorkomen dat stamcellen in meristeemweefsel veranderen. Bovendien zorgt het ervoor dat tweeslachtige planten zich goed ontwikkelen, wat essentieel is voor het behouden van de geslachtsbalans. Wanneer CrHAM niet goed functioneert, kunnen de planten mogelijk niet voortplanten omdat al het nageslacht mannelijk zou kunnen worden.

Stamcellen in planten, die te vinden zijn in meristemen, zijn cruciaal voor groei en voortplanting. Deze cellen kunnen uitgroeien tot verschillende celtypen die organen en weefsels vormen. Dit onderzoek legt uit hoe het geslacht van varens wordt bepaald door het in balans houden van stamcellen die zich nog niet hebben omgevormd tot andere celtypen. Het suggereert ook dat deze manier van celregulatie vergelijkbaar kan zijn in andere organismen, inclusief mensen.

Dit onderzoek toont aan dat hetzelfde basisproces in verschillende organismen tot uiteenlopende resultaten kan leiden. Zo maakt CrHAM deel uit van een genfamilie die de stamcelactiviteit bij veel soorten reguleert. Dit wijst erop dat ondanks grote verschillen in levenswijze en structuur, soorten een vergelijkbare evolutionaire methode gebruiken om de groei en ontwikkeling van stamcellen te beheren.

Lees ook:

Vandaag · 20:28

Nieuwe inzet: taalmodellen bevorderen een inclusieve samenleving

In het laboratorium van Yun Zhou worden gedetailleerde methoden toegepast, zoals het bestuderen van genen en het gebruik van speciale microscopen om plantreguleringssystemen te onderzoeken. Hun onderzoek verschaft ons inzicht in fundamentele plantenwetenschap en hoe dit in de praktijk kan worden toegepast. Door te begrijpen hoe CrHAM en soortgelijke eiwitten functioneren, kunnen boeren de groei en opbrengst van gewassen verbeteren, wat leidt tot een efficiëntere en betrouwbaardere landbouw.

Door te begrijpen hoe stamcellen groeien en zich ontwikkelen, kan niet alleen de plantkunde profiteren. Als wetenschappers de basisprincipes van stamcelgroei doorgronden, kunnen ze deze kennis ook toepassen in de geneeskunde. Het is cruciaal om stamcellen in hun ongedifferentieerde staat te houden totdat ze nodig zijn en vervolgens te beheersen hoe ze zich transformeren. Dit is van groot belang voor de vooruitgang in behandelingen die gebruikmaken van stamcellen.

Zhou's onderzoek, gefinancierd door de National Science Foundation en de National Institutes of Health, bouwt voort op deze ontdekkingen. Toekomstige studies kunnen laten zien hoe vergelijkbare regelsystemen in andere planten functioneren en kunnen leiden tot verbeteringen in landbouw en gezondheidszorg.

Deze ontdekking toont aan hoe de natuur efficiënt dezelfde biologische processen hergebruikt om verschillende levensvormen te ondersteunen. Het bestuderen van CrHAM in varens helpt ons de complexe interacties te begrijpen die het leven in stand houden, wat kan leiden tot nieuwe technologieën en medische doorbraken door onze kennis van biologische systemen te verdiepen.