DNA methylation inheritance in Arabidopsis: The next generation
| Promotie: | Dhr. R. (René) Wardenaar |
| Wanneer: | 28 november 2016 |
| Aanvang: | 09:00 |
| Promotor: | prof. dr. R.C. (Ritsert) Jansen |
| Copromotor: | dr. F. Johannes |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Nieuwe kijk op erfelijkheid
Ons DNA, de drager van onze erfelijkheid, bestaat uit een code die is samengesteld uit vier letters; A, C, G en T. De genetica leert ons dat er mutaties in het DNA kunnen ontstaan (letter A verandert bijvoorbeeld in letter G) die het functioneren van genen beïnvloeden. Onderzoek aan planten maakt duidelijk dat het functioneren van genen ook beïnvloed kan worden door zogenoemde epigenetische veranderingen. Een bekend voorbeeld hiervan is de verandering van cytosine. De letter C, in 5-methylcytosine (nog steeds de letter C, maar met een iets andere chemische samenstelling. Men spreekt in dit geval van DNA-methylering. Een fundamentele doelstelling in de plantbiologie is het vaststellen van de stabiliteit van epigenetische veranderingen over verschillende generaties en de mate waarin deze bijdragen aan de variatie in eigenschappen, zoals bijvoorbeeld de hoogte.
René Wardenaar onderzocht een experimentele plantenpopulatie van de modelplant Arabidopsis thaliana (zandraket). Het unieke kenmerk van deze populatie is dat de planten bijna identieke DNA-sequenties hebben, maar sterke verschillen in DNA-methylatie patronen. Hij laat zien dat deze patronen doorgegeven worden aan de opeenvolgende generaties en effect hebben op een groot aantal belangrijke planteneigenschappen zoals bloeitijd en wortellengte. Ook laat hij zien dat verschillen in methylering spontaan kunnen ontstaan in natuurlijke populaties en dat de snelheid hiervan vele malen groter is dan die van DNA-mutaties.
Het feit dat veranderingen in DNA-methylatie worden overgeërfd en bijdragen aan variatie in planteneigenschappen laat zien dat erfelijke informatie verder reikt dan de vier letters waaruit ons DNA is samengesteld en levert nieuwe vraagstukken op aangaande de rol hiervan in plantenevolutie en de toepassing in agrarische teeltprogramma’s.
René Wardenaar verrichtte zijn promotieonderzoek bij de afdeling Bio-informatica van het Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute, met financiering van NBIC (Netherlands Bioinformatics Centre) en NWO. Hij werkt nu als postdoc aan de technische universiteit München.