Planten gebruiken waterstofperoxide als signaal om de fotosynthese aan te passen aan het beschikbare licht. Dat werd al vermoed maar Engelse onderzoekers denken nu te weten hoe het werkt, schrijven ze in Nature Communications.

Het komt er op neer dat het peroxide (H₂O₂) een bijproduct is van de fotosynthese in de chloroplasten. Een paar van die chloroplasten zitten dicht tegen de celkern aan en kunnen H₂O₂ daar rechtstreeks aan overdragen, zonder dat het een grote afstand moet afleggen door het cytosol. Daar zou het immers deels worden afgebroken als veroorzaker van ongewenste oxidatieve stress.

In de celkern beïnvloedt H₂O₂ vervolgens de expressie van een aantal genen, wat er weer voor zorgt dat de fotosynthese wordt afgeremd en de H₂O₂-productie dus ook - wat je noemt een simpele maar effectieve feedback-lus.

Philip Mullineaux, Nicholas Smirnoff en collega’s van de universiteiten van Essex en van Exeter toonden het aan door tabaksplanten (Nicotiana benthamiana) te voorzien van een gen voor een fluorescente biomarker die op H₂O₂ reageert. Zo konden ze zien dat bij felle belichting de concentratie in de chloroplasten oploopt, en dat de concentratie in de celkern zó snel volgt dat het onwaarschijnlijk is dat die op basis van een ander signaal zijn eigen H₂O₂ aanmaakt.

Zie de foto: de chloroplasten zijn rood gekleurd en de kern groen, dankzij die biomarker.

Volgens de auteurs zou het zomaar kunnen betekenen dat planten overgevoelig worden voor fel licht als je ze genetisch modificeert zodat ze meer ‘gezonde’ antioxidanten gaan aanmaken.

bron: University of Exeter