Planten kunnen zichzelf verdedigen tegen ziekteverwekkers en plagen door het activeren van een complex genregulatienetwerk (GRN). Grote delen van dit GRN worden aangestuurd door de afweergerelateerde plantenhormonen jasmonzuur (JA), abscisinezuur (ABA) en salicylzuur (SA). De (sub)GRN’s die worden geactiveerd door deze hormonen interacteren door elkaar te versterken of juist te remmen, waarmee ze zorgen voor een geoptimaliseerde afweerrespons. Dat is te lezen in het proefschrift van promovendus N. Aerts van de Universiteit Utrecht.

In dit proefschrift analyseerde hij de opbouw en dynamiek van de verschillende hormoongestuurde (sub)GRN’s en hun interacties, waarbij hij voornamelijk focuste op ABA en JA. Als eerste voerden de onderzoekers een tijdserie-experiment uit met planten die ze hadden behandeld met ABA, en analyseerden ze de genexpressie. In combinatie met publieke datasets leidde dit tot voorspellingen van verschillende nieuwe componenten in het ABA-GRN, die met laboratoriumexperimenten werden gevalideerd.

Vervolgens voerden de onderzoekers een tijdserie-experiment uit met JA-behandelingen en ABA&JA-combinatiebehandeling en onderzochten hoe de ABA- and JA-GRN’s zijn geïntegreerd. Veel genen reguleren niet-additief door de twee hormonen, wat duidt op substantiële interacties tussen de netwerken. Ze voorspelden de betrokkenheid van verschillende eiwitten bij deze interacties en vonden dat ABA een specifiek deel van het JA-GRN beïnvloedt door het induceren van afbraak van ORA59, een belangrijk regulerend transcriptiefactoreiwit van het JA-GRN. Het was al bekend dat SA ook dit deel van het JA netwerk remt door afbraak van ORA59 te induceren. Het onderzoek heeft nu aangetoond dat bepaalde transcriptiefactoreiwitten van de WRKY-familie hierbij betrokken zijn.

Bron: Universiteit Utrecht