Wetenschappers hebben een nieuwe rol ontdekt voor een familie van eiwitten die een manier kunnen bieden om gewaseigenschappen zoals droogtetolerantie en graanopbrengst te wijzigen. Uit het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Plants, bleek dat de NAC-transcriptiefactorfamilie een sleutelrol speelt bij het reguleren van genexpressie als reactie op omgevingsstress.

"Deze ontdekking zou een aanzienlijke impact kunnen hebben op de verbetering van gewassen", zegt onderzoeksleider Dr. Jian-Kang Zhu, hoogleraar plantenbiologie aan de Cornell University. "Door te begrijpen hoe de NAC-transcriptiefactoren werken, kunnen we mogelijk nieuwe manieren ontwikkelen om de gewasprestaties onder uitdagende omgevingsomstandigheden te verbeteren."

De NAC-transcriptiefactorfamilie is een grote groep eiwitten die in alle planten voorkomt. Ze zijn betrokken bij een verscheidenheid aan cellulaire processen, waaronder celdeling, differentiatie en apoptose. Hun rol bij het reguleren van genexpressie als reactie op omgevingsstress was echter niet eerder bekend.

In het onderzoek gebruikten de onderzoekers verschillende technieken om de rol van de NAC-transcriptiefactoren in Arabidopsis thaliana, een kleine bloeiende plant die vaak als modelorganisme in de plantenbiologie wordt gebruikt, te onderzoeken. Ze ontdekten dat de NAC-transcriptiefactoren op hogere niveaus tot expressie kwamen in planten die werden blootgesteld aan droogte, hitte en zoutstress. Ze ontdekten ook dat de NAC-transcriptiefactoren de expressie reguleerden van een aantal genen die betrokken zijn bij stressreacties.

"Deze resultaten suggereren dat de NAC-transcriptiefactoren een sleutelrol spelen bij het reguleren van de reacties van planten op omgevingsstress", zegt Zhu. "Deze ontdekking zou een manier kunnen bieden om gewaseigenschappen zoals droogtetolerantie en graanopbrengst te wijzigen door de expressie van de NAC-transcriptiefactoren te manipuleren."

De onderzoekers werken nu aan het identificeren van de specifieke NAC-transcriptiefactoren die betrokken zijn bij het reguleren van genexpressie als reactie op omgevingsstress. Ze zijn ook van plan te onderzoeken hoe de NAC-transcriptiefactoren interageren met andere eiwitten en regulerende elementen om genexpressie te controleren.

"Dit onderzoek bevindt zich nog in de beginfase", zei Zhu. "We hebben echter goede hoop dat dit zal leiden tot nieuwe manieren om de gewasprestaties onder uitdagende omgevingsomstandigheden te verbeteren."