Netherlands

Ook suikers spelen rol bij biologische klok van planten

Biologie Alle organismen leven volgens een dag-en-nachtritme. Dat mechanisme werkt complexer dan gedacht.

Het dag-en-nachtritme van planten zit nog ingenieuzer in elkaar dan gedacht. Niet alleen licht en temperatuur zijn van invloed op het finetunen van de biologische klok. Ook suiker en – nog verrassender – vrije zuurstofradicalen zorgen ervoor dat planten netjes in de pas blijven met hun circadiane ritme. Dat schrijven biologen van de universiteit van York in wetenschappelijk tijdschrift PNAS, op basis van onderzoek aan de ‘modelplant’ zandraket (Arabidopsis thaliana).

Alle organismen hebben een interne biologische klok, van eencellige algen tot bomen en van muizen tot giraffen. Eén cyclus van dat circadiane ritme duurt ongeveer 24 uur (circa-dia betekent ‘ongeveer een dag’), maar net niet helemaal. Dat zou betekenen dat een soort langzaam uit de pas gaat lopen met het dag-en-nachtritme van de buitenwereld – tenzij er een correctie van buitenaf plaatsvindt. Door zonlicht bijvoorbeeld: dat mechanisme is al decennialang bekend. Maar de laatste jaren komen onderzoekers erachter dat in dat bijstellen van de biologische klok ook andere factoren meespelen, zoals suiker.

Die sleutelrol voor suiker is op zichzelf niet gek, want de suikerspiegel in een plant is nauw aan het daglicht verbonden: tijdens de fotosynthese maakt een plant continu suikers aan, vooral in de vorm van sucrose. Maar in hun huidige onderzoek wilden de Britse biologen juist ontrafelen of suiker ook onafhankelijk van licht de biologische klok kan beïnvloeden. En dat blijkt inderdaad het geval.

In het experiment lieten de wetenschappers zandraket-zaailingen gedurende drie etmalen in een donkere ruimte staan, om vrij spel te geven aan hun interne klok. Daarna werden de zaailingen onderverdeeld in vier groepen: zonder licht én zonder suiker, zonder licht mét suiker, licht (dus ook suiker) en licht waarbij de suikeraanmaak kunstmatig werd tegengehouden. Zo konden de onderzoekers aantonen dat licht en suiker, onafhankelijk van elkaar, bijdragen aan het bijstellen van de biologische klok. Daarnaast stelden ze vast welke genen betrokken zijn bij beide methodes.

Ook zuurstofradicalen spelen een belangrijke rol in het proces, ontdekten ze. „Interessant is dat sucrose blijkt te zorgen voor een toename van superoxide, een reactieve vorm van zuurstof”, vertelt Ronald Pierik, hoogleraar fotobiologie van planten aan de Universiteit Utrecht, niet bij het onderzoek betrokken. Dat superoxide-radicaal is volgens de auteurs essentieel om een gen te activeren dat gekoppeld is aan de precieze timing van de biologische klok.

„Telkens als we denken de biologische klok te begrijpen dan blijkt het toch weer complexer te liggen”, zegt Pierik. „Het is belangrijk onderzoek, omdat de klok fundamenteel is voor elk levend organisme, en allerlei verschillende interne processen aanstuurt. Waar ik nu benieuwd naar ben, is of dit voor alle onderdelen van de plant geldt: speelt het in de wortels bijvoorbeeld net zo veel als in de stengels? Wortels zien natuurlijk geen licht, maar kennen wel degelijk ook een dag-en-nachtritme.”

Football news:

Neymar: ik dank Mbappe de aanpassing in Frankrijk en de vreugde om hier te zijn
Joao Felix raakte opnieuw gewond. Hij zal missen 10 dagen
De Bundesliga nam afscheid van de wedstrijden van maandag met Hoffenheim en Bayer zeros. De Duitse tour eindigde met de wedstrijd Hoffenheim - Bayer. En dit is niet zomaar een gewone wedstrijd - het sloot het korte tijdperk van maandag wedstrijden in de Bundesliga. De fans vochten heel hard tegen hen - en wonnen! De eerste wedstrijd op maandag in de geschiedenis van de Bundesliga vond plaats in februari 2018-Eintracht was de gastheer van Leipzig. Fans hielden een protest: ze brachten spandoeken en fluitjes mee, en in de tweede helft gooiden ze tennisballen en toiletpapier op het veld - ze moesten zelfs de wedstrijd voor een korte tijd uitstellen, zodat de stadionwerkers alles konden opruimen
Mino Raiola: Borussia wil Nederland in de zomer niet verkopen. Ik respecteer dit standpunt, maar dat betekent niet dat ik het ermee eens ben.Mino Raiola, de agent van Borussia Dortmund forward Erling Holand, sprak over de relatie met de club. Ik kan bevestigen dat wij contact hebben gehad met Dortmund. Michael Zorc heeft duidelijk gemaakt dat Borussia Erling deze zomer niet wil verkopen
Alexander Golovin: ik geniet van het geven van dergelijke programma ' s. Dit is mijn taak
West Brom heeft in hun laatste 2 wedstrijden 8 doelpunten gescoord. In de vorige 10 wedstrijden werden slechts 6 doelpunten gescoord
VAR telde West Brom ' s doelpunt niet mee voor buitenspel. Hoewel de auteur van het doel was waarschijnlijk in de juiste positie