Wageningse onderzoekers denken te begrijpen waarom plantenkiemen één kant uit groeien. Een computersimulatie op basis van hun aannames geeft in elk geval precies hetzelfde resultaat, schrijven ze in Current Biology.

Het is voor het eerst sinds het ontstaan van de celbiologie, meer dan honderd jaar geleden, dat iemand met een plausibele verklaring voor dit mechanisme komt

Die aannames van theoretisch fysicus Bandan Chakrabortty en celbioloog Ben Scheres komen er op neer dat het proces wordt gestuurd door microtubuli, eiwitstructuren die het skelet van de cel vormen. Die microtubuli groeien bij planten in de cortex, de binnenste laag van de celwand, en hun positie bepaalt de voorkeurslocatie van het scheidsvlak wanneer de cel zich deelt.

In die groei zit een zekere mate van zelforganisatie. Als twee microtubuli tegen elkaar aan groeien, kunnen er drie dingen gebeuren: óf ze buigen en groeien samen verder dezelfde kant op, óf ze gaan allebei rechtdoor waarbij er een over de andere heen springt, óf er houdt er eentje op met groeien.

Het computermodel laat zien dat het eindresultaat grotendeels afhangt van de vorm van de cel op het moment dat de simulatie begint. Kies je daarvoor een authentieke, met hoge-resolutiemicroscopie vastgestelde vorm van een kiemcel van de zandraket (Arabidopsis), dan gedraagt die zich inderdaad vrijwel net zo als een echte embryonale zandraket. Het blijft minstens vier celdelingscycli kloppen, voldoende om de basis te leggen voor de structuur van een grotere plant.

In de praktijk moeten er verschillende mechanismes zijn die dit proces bijsturen en stabiliseren. In de simulatie zijn er twee meegenomen: het universele plantenhormoon auxine, dat de microtubuli lijkt te stabiliseren, en een eiwit genaamd CLASP dat problemen lijkt te voorkomen wanneer een microtubulus stukloopt op een relatief scherpe hoek in de celwand. Als je de genen voor CLASP en/of een auxinereceptor genaamd bodenlos uitschakelt, zie je op de computer ook weer hetzelfde gebeuren als bij echte kiemen.

De onderzoekers zeggen er met nadruk bij dat het niets bewijst, hoe overtuigend het ook klinkt.

bron: WUR