Epigenetica: een vernieuwde kijk op het aanpassingsvermogen van bomen
Bomen leven langer dan veel andere planten en worden tijdens hun leven aan diverse omgevingsfactoren blootgesteld. Veranderingen in temperatuur en waterbeschikbaarheid kunnen epigenetische veranderingen veroorzaken, waardoor bomen zich aanpassen.
Wat is epigenetische verandering? Door invloeden van buitenaf wijzigt spontaan de chemische structuur op een gen. DNA-methylatie is hiervan een bekend voorbeeld: aan het DNA wordt een methylgroep toegevoegd. Hierdoor kunnen bepaalde genen aan- en uitgezet worden zonder dat de DNA-sequentie verandert. Epigenetica bestudeert dit fenomeen.
Het INBO onderzocht de invloed van klimaat op het epigenoom, het besturingssysteem van het DNA, bij de Italiaanse kaarspopulier. Dat is een populierenkloon die sinds de 18e eeuw wereldwijd verspreid is. Omdat deze populier geen genetische variatie heeft, is het een ideaal model voor epigenetisch onderzoek. De kaarspopulier past zich aan door genen aan- en uit te schakelen, niet door DNA-variatie.
We bestudeerden tientallen kaarspopulieren over heel Europa op epigenetische veranderingen. Ook onderzochten we de overerfbaarheid van het epigenoom en de impact van het epigenoom op het aanpassingsvermogen.
Hoewel we geen verband vonden tussen het klimaat en het epigenoom, ontdekten we dat specifieke DNA-methylaties zeer stabiel zijn en over meerdere generaties worden doorgegeven. Deze DNA-methylaties kunnen worden gebruikt om de voorouders en recente geschiedenis van een boom te reconstrueren. Daarnaast vonden we DNA-methylaties die sterk varieerden met de seizoenen. Ook bleek de Italiaanse kaarspopulier een groot aanpassingsvermogen te hebben, wat hem in staat stelt te overleven in verschillende klimaten wereldwijd.
Beeld boven: Italiaanse kaarspopulier (foto INBO)