Analoog of digitaal
Vaak heb ik het hier over gen aan/uit zetters. Over eiwitten die een gen meer of juist minder laten aflezen. Deze gen aan/uit zetters zorgen voor een analoge regulatie van hun genen. Daarnaast heeft de cel ook een systeem om een gen op een meer digitale manier te reguleren, waarbij een gen of aan of uit staat. Nu hebben Britse, Zweedse, Australische en Chinese onderzoekers laten zien hoe deze twee manieren van regulatie voor het bloei gen FLC op elkaar inwerken.
Het gen FLC reguleert de bloei in de zandraket. Staat FLC aan dan houdt deze de ontwikkeling van bloemen tegen. Pas als FLC uit staat mag de plant gaan bloeien. FLC-regulatie is dan ook een belangrijke taak, je wil niet te vroeg of te laat bloeien. Om te voorkomen dat de plant niet te laat gaat bloeien, schakelt de plant FLC op een digitale manier uit gedurende de winter. Maar er zijn ook zandraket plantjes die helemaal geen winter nodig hebben. De onderzoekers besloten te kijken naar hoe het aan- en uitzetten van FLC in deze plantjes is geregeld.
Variatie in analoge regulatie heeft effect op digitale uitschakeling
Om dit te onderzoeken maakte de onderzoekers gebruik van planten waarbij een andere regulator van FLC, FCA, minder goed werkte. Was deze FCA helemaal afwezig, dan stond FLC digitaal aan, maar vertoonde per cel ook variatie in hoe vaak een cel FLC aflas. Werkte FCA minder goed, dan hadden meer cellen FLC digitaal uitgezet. Maar in de cellen waar FLC nog aanstond, zagen de onderzoekers ook verschil in hoe vaak een cel FLC aflas. Wanneer FLC dus digitaal aan stond, vertoonde het een analoge regulatie.
Om dit verder te onderzoeken bestudeerde de onderzoekers FLC-regulatie over een langere tijd. Hierbij zagen de onderzoekers dat met het ouder worden van de plant in meer en meer cellen FLC digitaal uitstaat. Dit ging snellen in planten waar FLC al gedeeltelijk digitaal uitstond dan in planten waar FLC digitaal nog aanstond.
De regulatie van FLC is dus zowel analoog als digitaal. Waarbij de onderzoekers verwachten dat de snelheid waarmee FLC digitaal wordt uitgezet afhankelijk is van de analoge regulatie. Hoe vaker de cel FLC afleest, hoe langzamer de cel FLC digitaal uitzet. Zo kan variatie in de analoge regulatie resulteren in verschil in digitale uitschakeling.
Literatuur
Rea L Antoniou-Kourounioti, Anis Meschichi, Svenja Reeck, Scott Berry, Govind Menon, Yusheng Zhao, John Fozard, Terri Holmes, Lihua Zhao, Huamei Wang, Matthew Hartley, Caroline Dean, Stefanie Rosa, and Martin Howard (2023) Integrating analog and digital modes of gene expression at Arabidopsis FLC. eLife 12:e79743. https://doi.org/10.7554/eLife.79743
Plant en Zo 