Etheen heeft in planten effect op meer dan 1000 verschillende genen. Als je die effecten van elkaar kunt loskoppelen kun je groei- en rijpingsprocessen pas echt goed in de hand krijgen, suggereert een publicatie in eLife.

Dat etheen bij planten als hormoon werkt, was al langer bekend. Het bekende feit dat een rotte appel in de mand de rest aansteekt, komt hier uit voort. Maar Joseph Ecker (Salk Institute) en 18 collega’s van 4 Amerikaanse en Canadese onderzoeksinstellingen hebben nu voor het eerst gedetailleerd in kaart gebracht wát dat etheen nu precies aanricht. Met als modelplant de bekende zandraket (Arabidopsis thaliana).

Jaren geleden had Ecker al ontdekt dat etheen maar één gen rechtstreeks lijkt aan te sturen. Dat codeert voor de transcriptiefactor Ethylene Insensitive3, afgekort EIN3. Dit keer zijn met de nieuwste DNA-sequencingtechnieken alle genen opgespoord waar EIN3 zich aan bindt. De teller bleef steken op 1.314.Tegelijk werd met mRNA-sequencing bijgehouden of de expressie van die genen er ook daadwerkelijk door veranderde, wat maar bij 30 procent van alle bindingsplekken zo bleek te zijn.

Onder de genen die wél worden beïnvloed, is ten eerste een groepje dat mede verantwoordelijk is voor de aanmaak van EIN3 zelf. Kennelijk zit er een feedbackregeling in het systeem om te zorgen dat de EIN3-productie niet totaal uit de hand loopt.

En ten tweede zitten er genen tussen uit alle bekende hormonale signaalroutes waar de plant over beschikt. EIN3 beïnvloedt dus de werking van álle andere plantenhormonen. Ecker vergelijkt het met het regelpaneel in een geluidsstudio waar je ook aan alle schuifjes moet zitten voor een optimale mix.

Het hele proces is uiterst complex en nog lang niet helemaal doorgrond. Na de eerste blootstelling aan etheen is de plant er zeker 24 uur mee bezig, waarbij je vier opeenvolgende golven EIN3 ziet langskomen die telkens andere genen lijken te beïnvloeden.

De volgende vraag is dus hoe je de afzonderlijke deelprocessen in de hand krijgt zodat je de groei, de rijping en de afweer tegen droogte, insecten en pathogenen allemaal los van elkaar kunt instellen. Voor de landbouw zou dat iterst nuttige informatie kunnen zijn.

bron: Salk Institute