Eucalyptusbomen zijn voor het binnenkrijgen van voedingsstoffen en water afhankelijk van wortelschimmels. Deze schimmels beheersen de genetische ontwikkeling van de wortels door kleine stukjes RNA af te geven.
Een wortelschimmel die eucalyptusbomen helpt om voedingsstoffen en water binnen te krijgen, gebruikt een verrassende strategie om deze symbiotische relatie in stand te houden. Hij scheidt kleine stukjes RNA af die de genetische activiteit in de boomwortels manipuleren.
Hotdog
‘Je kunt het vergelijken met een sleutel en een slot. Hierbij is het RNA de sleutel die nodig is om de toegang tot de boom te krijgen’, zegt Jonathan Plett, bioloog aan de universiteit van West-Sydney in Australië.
Nieuwe technologie onthult het verborgen leven van dinosauriërs
Van migrerende planteneters tot toegewijde ouders: paleontologen ontrafelen stukje bij beetje het gedrag van dinosauriërs.
Veel bomen vormen symbiotische relaties met zogeheten ectomycorrhiza-schimmels, die zich om kleine wortels wikkelen. ‘Een beetje zoals een hotdog in een broodje, waarbij de wortel de hotdog is en de schimmel het broodje eromhee’, zegt Plett.
Hierdoor stopt de wortelgroei, maar vingerachtige uitsteeksels van de schimmels genaamd hyfen wortelen zich in de bodem tot ver voorbij het normale wortelstelsel van de boom. Hier verzamelen ze voedingsstoffen die de schimmel ruilt voor plantensuikers.
MicroRNA
Het is bekend dat ectomycorrhiza-schimmels met planten ‘praten’ door verschillende soorten eiwitten vrij te geven. Nu hebben Plett en zijn collega’s aangetoond dat één schimmel, genaamd Pisolithus microcarpus, ook microRNA afgeeft wanneer die zich wikkelt om de wortels van een bepaald soort gomboom, de Eucalyptus grandis.
MicroRNA’s zijn kleine stukjes RNA die de productie van bepaalde soorten eiwitten afremmen. Cellen gebruiken microRNA’s normaal gesproken om hun eigen genetische activiteit aan te sturen. Sommige ziektekiemen geven ook microRNA’s af om genen van het cellulaire afweermechanisme in hun doelwit uit te schakelen.
Pisolithus microcarpus doet iets soortgelijks. Na de ontdekking dat Pisolithus microcarpus een microRNA genaamd Pmic_miR-8 afgeeft, blokkeerde het team van Plett Pmic_miR-8 in de wortels van de plantjes die in het laboratorium groeiden. Ze zagen dat wortels die eerst omwikkeld waren weer begonnen te groeien. Dit toont aan dat Pmic_miR-8 essentieel is voor het onderhouden van de symbiotische relatie.
Waarschijnlijk geven veel andere ectomycorrhiza-schimmels soortgelijke microRNA’s af. ‘Door de ‘sleutels’ te identificeren die nuttige microben gebruiken om zich in planten te vestigen, kunnen we in de toekomst plantenveredelaars helpen bij het ontwikkelen van planten die beter in staat zullen zijn om alleen met nuttige microben samen te werken’, zegt Plett.
Hierdoor kunnen we planten minder afhankelijk maken van meststoffen, waardoor bosbouw en landbouw duurzamer worden, zegt hij.
