Onderzoek naar moleculaire mechanismen van trehalose-6-P bij de ontwikkeling van laterale wortels en stomatale apertuur.

Trehalose metabolisme in planten is een hot topic aan het worden, omdat het veel van de landbouw belangrijke kenmerken zoals groei, stresstolerantie en suikerverdeling beïnvloedt. Het intermediaire molecuul bijvoorbeeld, tijdens zijn biosynthese, trehalose-6-fosfaat (T6-P) verbindt de suikerstatus met plantengroei en ontwikkeling. Het onderliggende werkingsmechanisme is echter niet duidelijk. De trehalose-6-fosfaatfosfatase (TPP) genfamilie van Arabidopsis thaliana bestaat uit 10 genen (TPPA-J), alle coderende actieve TPP-enzymen in staat tot het defosforyleren van T6-P om trehalose te produceren. Op basis van het feit dat T6-P een belangrijk signaleringsmolecuul is, is het waarschijnlijk dat de Arabidopsis TPP's voornamelijk functioneren als lokale en induceerbare regulatoren van T6-P-niveaus. In dit project concentreren we ons op de karakterisering van de TPPB- en TPPG-genen van Arabidopsis in respectievelijk de wortels en de bladeren. Eerder onderzoek naar het TPPB-gen van Arabidopsis onthulde veelbelovende resultaten met betrekking tot een rol voor dit gen bij de ontwikkeling van de laterale wortel. Bovendien is het voor het Van Dijck-lab gepubliceerd dat TPPG deelneemt aan stomatale apertuur. Ons doel is om te onderzoeken welk moleculair of regulatorisch mechanisme achter de modificatie van het metabolisme van trehalose zit. Dit omvat celbiologie, genetica en biochemische benaderingen. Bovendien gaan we de rol van genenorthologen van AtTPPB en AtTPPG in het mos Physcomitrella patens bestuderen. De resultaten in het Van Dijck-lab hebben aangetoond dat P. patens 7 TPP-enzymen tot expressie brengt, maar de functie van deze enzymen moet nog worden vastgesteld. Het laboratorium van Prof. Van Dijck heeft een sterke expertise in plant-trehalose metabolisme en met de fransformatie en fenotypische karakterisering van Physcomitrella. Het laboratorium van Prof. Beeckman heeft uitgebreide expertise in de wortelbiologie en vooral in de vroege gebeurtenissen die resulteerden in de vorming van laterale wortelvorming.