Samen specifiek

---

Samen specifiek

Om voedingsstoffen van de ene locatie naar een andere te brengen hebben planten vaatbundel, Floëem, waar de stroom van blad naar wortel gaat, en xyleem voor de tegenover gestelde richting. Ze zijn essentieel voor een gezonde plant. Ontbreken ze, dan volgt verhongering. Toch is niet veel bekent over hun ontwikkeling. Nu hebben onderzoekers uit Duitsland hoe het begin van floëem ontwikkeling is gereguleerd.

Het floëem bestaat uit zeef-vaten, grofweg cellen zonder cel inhoud, en ondersteunende cellen, die de cellen van de zeef-vaten in leven houden. Maar wat aanzet tot de ontwikkeling van floëem cellen was onbekend. Wel hadden de onderzoekers aanwijzingen dat SMXL-eiwitten hierin een rol hadden.

Om te ontdekken wat de SMXL-eiwitten doen bestudeerde de onderzoekers planten die geen SMXL4 en SMXL5 konden maken. Deze planten, zo zagen de onderzoekers zetten de genen, waarvan al bekend is dat ze nodig zijn voor floëem ontwikkeling, niet aan. Ook groeide de wortels van deze SMXL4/5-loze nauwelijks.

---

Doordat SMXL4 en 5 alleen in de voorloper cellen van het floëem aan OBE3 binden, ontwikkelt het floëem zich alleen daar

---

Om de volgende hint te krijgen in wat de SMXL-eiwitten doen, onderzochten de onderzoekers aan welke eiwitten SMXLs binden. In de interactie assay bond SMXL5 sterk met OBE3. Vervolgens keken de onderzoekers waar in de plant OBE3 en SMXL aanwezig zijn. Waar de onderzoekers SMXL4 en 5 in de wortel alleen in de voorlopers van floëem cellen zagen, zagen ze OBE3 in veel meer wortel cellen. Ook bestudeerde de onderzoekers waar in de cel SMXL en OBE3 eiwitten zich bevonden. Deze bleken op dezelfde plek in de nucleus te zitten.

Omdat bekend is dat OBE-eiwitten de leesbaarheid van het DNA beïnvloeden, analyseerde de onderzoeker dit in planten met en zonder OBE3, SMXL5, en SMXL4.  Dit liet zien dat planten zonder OBE3 en SMXL5 en in planten zonder SMXL4 en SMXL5 de genen nodig om het floëem te vormen niet leesbaar waren. Dit maakte dat in deze planten geen floëem konden ontwikkelen.

Doordat OBE3 alleen aan SMXL4 en 5 in de voorlopers van de floëem cellen kan binden zorgt het ervoor dat alleen daar het floëem genen leesbaar zijn. Zo regelt de plant dat floëem alleen in de daar toe voorbestemde cellen ontwikkeld. Waardoor een continue stroom van voedingstoffen van het blad naar de worteltip kunnen stromen.

Literatuur

Eva-Sophie Wallner, Nina Tonn, Dongbo Shi, Laura Luzzietti, Friederike Wanke, Pascal Hunziker, Yingqiang Xu, Ilona Jung, Vadir Lopéz-Salmerón, Michael Gebert, Christian Wenzl, Jan U. Lohmann, Klaus Harter, and Thomas Greb (2023) OBERON3 and SUPPRESSOR OF MAX2 1-LIKE proteins form a regulatory module driving phloem development. Nat Commun14, 2128. https://doi.org/10.1038/s41467-023-37790-5