De zandraket: motor voor onderzoek
De meeste mensen hebben er nog nooit van gehoord. Degene die hem wel kennen en tegenkomen in de tuin, schoffelen hem het liefst onder: de zandraket.
Even voorstellen
- Arabidopsis
De zandraket: onder wetenschappers meestal aangeduid als Arabidopsis. Het is een onooglijk plantje, niet veel meer dan een rozetje van bladeren, iets groter dan een 2-euromunt. Daarop een stengeltje met bloemen, misschien 15 cm hoog maar vaak ook maar een paar centimeter. Hij groeit op veel plaatsen in de wereld, vooral op de armere gronden, open plekken en pas geploegde akkers. Als je een wandeling maakt over de hei of door de duinen, trap je erop, zonder het te merken.
Toch is dit de plant waar wereldwijd wetenschappelijk onderzoek mee gedaan wordt, misschien nog zelfs wel meer dan aan rijst, tarwe of aardappels.
Waarom de zandraket?
Wat heeft dit onkruid dat andere planten niet hebben? Stel je eens voor dat je onderzoek wilt doen naar erfelijke eigenschappen van planten, en je zou dat doen met een eikenboom: je proeftuin krijgt de omvang van een bos. En voordat je nakomelingen van twee ouders goed kan bestuderen, ben je minstens met pensioen. Een oud spreekwoord zegt het al: boompje groot, plantertje dood.
Daarom is er gezocht naar een kleine plant, die snel groeit en bloeit. Je hebt dan veel minder tijd en ruimte nodig voor je onderzoek. En zo'n plantje is de zandraket. Bovendien bleek dat het genoom de totale erfelijke informatie van een cel- bij Arabidopsis veel kleiner is dan bijvoorbeeld bij tarwe. Voor plantenwetenschappers is de zandraket, wat de muis is voor veel dieronderzoekers.
Klein is fijn en toch gewoon
Gelukkig is Arabidopsis toch een normale plant, met alles erop en eraan: wortels, bladeren, bloemen en zaden. Alle processen die in andere planten optreden, vinden ook plaats in dit plantje: fotosynthese, wateropname, bestuiving, enz. Daarom is het nuttig om dit plantje te bestuderen. Wat je ervan leert, kun je gebruiken om ook beter te begrijpen hoe andere planten groeien.
Het hele DNA is bekend
Net als mensen, dieren en bacteriën, hebben ook planten DNA, als drager van de erfelijke informatie. Arabidopsis was de eerste plant waarvan het DNA volledig bekend is: de volgorde van alle circa 125 miljoen basenparen is opgehelderd. Hierdoor is het veel makkelijker geworden om er achter te komen welke genen een rol spelen bij verschillende processen.
Van Arabidopsis naar andere planten
Arabidopsis is vooral een modelplant. Wat we leren van Arabidopsis kunnen we als voorbeeld voor andere planten gebruiken, bijvoorbeeld planten die nuttig zijn als voedsel. Hierbij is de kennis van de DNA volgorde erg belangrijk. In verschillende planten wordt het zelfde proces vaak gestuurd door dezelfde genen, of genen die er veel op lijken. Een onderzoeker heeft bijvoorbeeld uitgezocht hoe de aanmaak van suikers precies in zijn werk gaat in Arabidopsis. Dan kan hij daarna gaan zoeken naar genen die er veel op lijken in de suikerbiet, en die kennis toepassen in de veredeling van bieten.
Droogte
Gebrek aan water is op veel plaatsen in de wereld een groot probleem voor de landbouw. En wanneer klimaatveranderingen doorzetten, wordt dit probleem alleen maar groter. In Wageningen probeert men door studie aan Arabidopsis te ontdekken welke genen kunnen helpen om een plant beter bestand te maken tegen droogte. Hierbij is een gen ontdekt in Arabidopsis dat men shine heeft genoemd, omdat het de bladeren een glanzend uiterlijk geeft. Arabidopsis planten waarin dit gen actiever wordt d.w.z. harder werkt - kunnen beter tegen droogte dan andere planten. Men hoopt dat het shine-gen ook in andere planten werkt en zo kan bijdragen aan vergroting van de oogst in droge gebieden.
Planten als schoonmakers
Sommige gebieden op aarde, zoals regios met veel mijnbouw en militaire oefenterreinen, zijn sterk verontreinigd met zware metalen, zoals lood en cadmium. Deze gebieden zijn onbruikbaar voor landbouw. Bovendien is het water in deze gebieden ernstig vervuild. Niet veel planten willen hier groeien. Reinigen van de bodem is moeilijk maar is erg duur. Sommige planten, waaronder naaste verwanten van Arabidopsis, kunnen groeien op plaatsen met veel zware metalen. Sterker nog, zij nemen deze metalen op uit de grond, zonder er zelf schade van te ondervinden. Er wordt over nagedacht dit soort planten te gebruiken als natuurlijke opruimers van metalen. Je laat ze groeien op de verontreinigde plekken, en de planten halen de metalen voor je uit de grond waarna ze veel makkelijker zijn af te voeren. Hoe een nietig plantje toch erg nuttig kan zijn!
