Celcyclus

Onderzoeker:  Lieven De Veylder (UGent)

​Lieven De Veylder en zijn team bijten zich vast in de celcyclus van het modelplantje Arabidopsis thaliana. Op een gegeven moment in de celcyclus moet de cel een keuze maken: delen of niet. De VIB-onderzoekers willen de processen die deze keuze bepalen, blootleggen.

Niet delen heeft immers verregaande implicaties. Voor planten vormt het een wezenlijk onderdeel van het genetisch vastgelegd ontwikkelingsprogramma dat hen in staat stelt zich functioneel te specialiseren. Maar het is ook een veel voorkomend mechanisme bij kankercellen.
 

Delen of niet: de cel kiest

De belangrijkste motor achter groei is de celdeling. Bij een celdeling wordt van elk chromosoom een getrouwe kopie gemaakt, waarna beide exemplaren netjes worden verdeeld over de twee dochtercellen. Soms stopt het proces al na de verdubbeling van de chromosomen. Men spreekt dan van endoreduplicatie, wat leidt tot cellen die twee, vier, acht of zelfs nog meer keer de normale hoeveelheid DNA dragen.
 
Endoreduplicatie en celdeling zijn duidelijk twee verschillende eindpunten van de celcyclus. Dit betekent dat er ergens een punt is  waarop de cel kiest om de celdeling af te werken óf om te endoredupliceren. Lieven De Veylder en zijn medewerkers onderzoeken die cellulaire switch in de eerste blaadjes die de modelplant Arabidopsis vormt.


‘Checkpoint control’: integriteit van DNA onderzoeken

Planten staan bloot aan stress die ze fysiek niet kunnen ontvluchten. Maar ze hebben geleerd zich daartegen te wapenen, ondermeer door een stevige controle op hun celcyclus. Stress kan namelijk leiden tot wijzigingen in het DNA van een cel. Bij deling geeft zo’n cel de fouten door aan de volgende generatie, die op hun beurt hetzelfde doen. De DNA-fouten zouden zich in een mum van tijd verspreiden ten nadele van de plant.

Om het niet zo ver te laten komen, zijn er zogenaamde ‘checkpoints’ ingebouwd in de celcyclus. Punten waarop de cel de integriteit van het DNA checkt en op basis daarvan beslist om al dan niet te delen. Tot nog toe is er weinig geweten over de moleculaire spelers in dit verhaal.

Lieven De Veylder kon er al enkele van identificeren, bijvoorbeeld het WEE1-gen dat celdeling tegenwerkt. Het wordt weinig tot expressie gebracht in standaardcondities. Maar wanneer de onderzoekers DNA-schade of replicatiestress in de plantencellen induceerden, werd het WEE1-gen zeer sterk tot expressie gebracht. De exacte rol van WEE1 (en andere moleculen in dit proces) is evenwel nog niet ontrafeld.
 

Plantenonderzoek kan bijdragen tot inzichten in kankerprocessen

Niet alleen plantencellen staan voor de keuze: delen of niet. Ook dierencellen worden hiermee geconfronteerd. Hoewel planten en dieren meer dan een miljard jaar geleden zijn afgesplitst van een gemeenschappelijke voorouder, bleven de basismechanismen van de celdeling deels behouden. Daarom volgt ook de medische wereld met interesse de vorderingen van het celdelingonderzoek in de plantenwereld. Endoreplicatie blijkt immers één van de veel voorkomende kenmerken te zijn van beginnende tumoren.
 
 
 
Loading the player ...
 
  

 

Arabidopsis thaliana