Ionising radiation exposure: how it affects gene expression and pine tree morphology

Abstract

Ioniserende straling blijft een omgevingsgebonden dreiging voor zowel mensen als andere organismen, bij voorbeeld op de nucleaire rampsites in Tsjernobyl en Fukushima. Dennenbomen zijn uitzonderlijk gevoelig voor straling en dus uiterst interessant voor onderzoek naar de effecten van radioactiviteit op organismen. Om de reactie van de hooggevoelige dennenbomen op straling beter te begrijpen, hebben we onderzocht of genexpressie wijzigt na blootstelling aan straling (dosering: 682 µGy/h) voor tien weken in een laboratorium blootstellingsexperiment van jonge Pinus sylvestris zaailingen. RT-qPCR legde een lagere expressie van METHYLTRANSFERASE 1 (MET1) bloot in de wortels van zaailingen op het 10-weken tijdstip. Fenotypisch gezien, wogen de wortels van bestraalde zaailingen ook minder in week 10 in vergelijking met onbestraalde wortels. Daarenboven werd een significante lagere wortellengte gemeten op week 4 en 6. Ook in de scheut werd een andere morfologie waargenomen van het meristeem, hoewel er geen expressieverschil was in de scheut. Laatst, werd er een poging ondernomen om flow cytometrie te gebruiken om gekleurde dennenboomkernen te visualiseren om verschillen in chromatine condensatie waar te nemen. Fluorescentiemicroscopie onthulde dat kernen succesvol werden geïsoleerd en gekleurd, maar dit kon niet worden bevestigd met flow cytometrie.