Petunia heeft liever kroonbladeren dan meer meeldraden

Een petunia ziet er bij afwezigheid van een kort stukje microRNA onherkenbaar uit, als een kroonbladloos bloemetje. foto Radboud Universiteit
Een petunia ziet er bij afwezigheid van een kort stukje microRNA onherkenbaar uit, als een kroonbladloos bloemetje. foto Radboud Universiteit Radboud Universtiteit

Ooit, ergens in de evolutie hebben planten hun buitenste rij meeldraden opgeofferd om insectenlokkende kroonbladeren te kunnen maken. Die evolutionaire stap werd al lang vermoed, en genetici van de Radboud Universiteit Nijmegen en het Max Planck instituut in Keulen hebben nu ontdekt dat het verschil tussen meeldraad- en kroonbladontwikkeling zit in een heel klein stukje RNA. Is dat zogeheten microRNA afwezig, dan kunnen de petunia en het leeuwenbekje – waar de experimenten mee werden gedaan – de aanmaak van de buitenste rij meeldraden niet meer onderdrukken. Dan ontstaan ‘primitieve’ bloemvormen, zonder kroonbladeren (Nature Genetics, 24 juni).

De Nijmeegse genetici hadden de petuniavariant in hun eigen kassen ontdekt. Analyse van het DNA leerde dat deze niet afweek in een gen dat zorgt voor een eiwit, zoals ze hadden verwacht, maar in een gen voor een microRNA. MicroRNA’s (miRNA’s) zijn kleine stukjes RNA met zo’n 25 basen lang die heel specifiek en op bepaalde plaatsen de vertaling van een gen in een eiwit kunnen remmen. Dit doen ze door de werking van het hiervoor nodige messenger RNA (mRNA) te blokkeren.

Dit microRNA remt een vertaalproces dat nodig is voor het ontstaan meeldraden. De plantengenetici in Keulen vonden bij een zelfde ‘gehandicapt’ leeuwenbekje dezelfde genetische omissie: ook deze variant kon het bepaalde microRNA niet maken. De zandraket, die evolutionair verder van de petunia afstaat, heeft hetzelfde microRNA. Maar bij de zandrakket, zo schrijven de onderzoekers, lijkt deze microRNA niet betrokken bij het onderdrukken van meeldraadvorming.

De vondst bevestigt niet alleen dat kroonbladen in feite ‘veranderde’ meeldraden zijn, maar ook dat één microRNA een cruciale rol in de groei en ontwikkeling van planten kan spelen. MicroRNA’s zijn pas in 1998 ontdekt. Steeds vaker blijkt nu dat deze moleculen bij planten en dieren de groei en ontwikkeling sterk kunnen beïnvloeden. Volgens de laatste schattingen maken planten zo’n honderd verschillende microRNA’s aan, die dus tenminste honderd vertaalprocessen in de plant kunnen remmen. Marianne Heselmans