Het uitpluizen van een eiwit
Eiwitten zijn de werkers van een cel. Maar hoe deze werkers hun werk doen is vaak onbekend. Al kunnen onderzoekers wel een suggestie doen op basis van hoe het eiwit eruitziet, waar en wanneer het eiwit aanwezig is in de cel en het organisme. Echter om echt te weten te komen hoe een eiwit z’n werk doet zit er niets anders op dan dit minutieus uitpluizen. Werk waar veel onderzoekers druk mee zijn. Zo ook Wageningse onderzoekers die uitzochten hoe SCZ werk, een eiwit dat nodig is voor de groei van wortels.
Planten die SCZ missen hebben geen groeikern in hun wortels. Daarnaast is hun wortelmuts ongeorganiseerd, hebben ze een extra laag cellen, en groeien de wortelharen niet op de buitenste cellaag van de wortel, maar vanuit een diepere laag. Al met al gaat er behoorlijk wat mis. De vraag was dan ook wat voor werk doet SCZ?
Om dit uit te zoeken, gingen onderzoekers na welk onderdeel van SCZ nodig is om SCZ-loze planten te herstellen. Hiervoor maakte ze SCZ met mutaties in specifieke delen van het eiwit en voegde deze toe aan SCZ-loze planten. Bestudering van deze planten liet zien dat het DNA-binding domein en het organisatie domein van SCZ nodig zijn voor het herstel van SCZ-loze planten.
Het DNA-binding domein geeft SCZ zijn specificiteit
Op basis van dit resultaat en bestaande kennis onderzochten de onderzoekers vervolgens of SCZ nodig is om het aflezen van bepaalde genen te onderdrukken of juist te promoten. Dit deden ze door het actieve deel van een bekende gen-onderdrukker of gen-promoter aan SCZ toe te voegen. Vervolgens keken de onderzoekers of deze vormen van SCZ de wortels van SCZ-loze planten konden herstellen. Dit gebeurde bij SCZ met het gen-onderdrukkende toevoeging maar niet met het gen-promotende toevoeging. Suggererend dat SCZ een gen-onderdrukker is.
Vervolgens bestudeerde de onderzoekers welk deel van het SCZ-eiwit voor specifieke onderdrukking zorgt. Dit deden de onderzoekers doormiddel van het verwisselen van het DNA-binding domein en organisatie domein met die van een aan SCZ verwant eiwit. Hierbij bleek dat het SCZ DNA-binding domein SCZ zijn specificiteit geeft.
Door het minutieus uitpluizen van wat elk onderdeel van SCZ doet zijn de onderzoekers erachter gekomen dat SCZ een gen-onderdrukker is die z’n specificiteit dankt aan z’n DNA-binding domein. Nu is de volgende uitdaging het uitzoeken van welke genen door SCZ worden onderdrukt.
Literatuur
Renan Pardal et al., (2023) SCHIZORIZA domain-function analysis identifies requirements for its specific role in cell fate segregation, Plant Physiology, kiad456, https://doi.org/10.1093/plphys/kiad456
Plant en Zo 