Plants are sessile organisms that deal with their -sometimes adverse- environment in well-regulated ways. Chromatin remodeling involving SWI/SNF2-type ATPases is thought to be an important epigenetic mechanism for the regulation of gene expression in different developmental programs and for integrating these programs with the response to environmental signals. In this study, we report on the role of chromatin remodeling in Arabidopsis with respect to the variability of growth and gene expression in relationship to environmental conditions.
Small RNAs are important regulators of genome function, yet their prediction in genomes is still a major computational challenge. Statistical analyses of pre-miRNA sequences indicated that their 2D structure tends to have a minimal free energy (MFE) significantly lower than MFE values of equivalently randomized sequences with the same nucleotide composition, in contrast to other classes of non-coding RNA. The computation of many MFEs is, however, too intensive to allow for genome-wide screenings.
An important line of research within the Center of Expertise HAN BioCentre is the development of the nematode Caenorhabditis elegans as an animal testing replacement organism. In the context of this, us and our partners in the research line Elegant! (project number. 2014-01-07PRO) developed reliable test protocols, data analysis strategies and new technology, to determine the expected effects of exposure to specific substances using C. elegans. Two types of effects to be investigated were envisaged, namely: i) testing of possible toxicity of substances to humans; and ii) testing for potential health promotion of substances for humans. An important deliverable was to show that the observed effects in the nematode can indeed be translated into effects in humans. With regard to this aspect, partner Preventimed has conducted research in obesity patients during the past year into the effect of a specific cherry extract that was selected as promising on the basis of the study with C. elegans. This research is currently being completed and a scientific publication will have to be written. The Top Up grant is intended to support the publication of the findings from Elegant! and also to help design experimental protocols that enable students to become acquainted with alternative medical testing systems to reduce the use of laboratory animals during laboratory training.
Vervuiling van oppervlaktewateren vormt een groot maatschappelijk probleem dat vraagt om efficiënte en tijdige signalering van schadelijke verontreinigingen. Huidige analytische methoden meten zeer lage concentraties van individuele stoffen. Echter, waterverontreinigingen bestaan uit complexe mengsels, bevatten opkomende stoffen en vormen (onbekende) transformatieproducten. Hierdoor is chemische analyse icm toxiciteitindicaties ontoereikend om de biologische effecten van watervervuiling precies te voorspellen. Bioassays en biosensoren, zoals watervlooien, worden hiertoe (beperkt) toegepast. Deze methoden zijn vaak niet specifiek of sensitief genoeg, vereisen gespecialiseerde apparatuur en expertise, zijn tijdrovend en kunnen door omgevingsfactoren variërende resultaten opleveren, waardoor hun toepassingsmogelijkheden beperkt blijven. Ons project richt zich op de nematode Caenorhabditis elegans (C. elegans) als een innovatieve biosensor om waterkwaliteit te monitoren. C. elegans biedt unieke voordelen: het is een klein organisme met snelle voortplanting, goedkoop te kweken, niet onderworpen aan de Wet op de dierproeven en genetisch sterk verwant aan de mens. Genetisch gemodificeerde stammen kunnen specifieke toxische effecten detecteren die relevant zijn voor de menselijke gezondheid, zoals verstoringen in reproductie, neuronale functies, metabolisme en (primair)immuunrespons. Tijdens recente experimenten hebben we C. elegans blootgesteld aan stoffen in door ons ontwikkelde liquid culture en gevonden dat de nematode gevoelig is voor toxiciteit van verschillende verontreinigende stoffen in het water. Dit voorstel onderzoekt de gecombineerde toxische werking van mengsels van vervuilende stoffen op C. elegans, om het dier vervolgens bloot te stellen aan geconcentreerde watermonsters uit verschillende oppervlaktewateren. Hiermee willen we aantonen dat C. elegans een geschikt model is voor biologisch relevante signalering van toxiciteit van in (oppervlakte)water aanwezige mengsels van verontreinigende stoffen. Dit project bevat een verkennend onderzoek voor een groter vervolgproject. Deze zal als doel hebben een efficiënte, breed inzetbare en innovatieve biosensor te ontwikkelen om de waterkwaliteit op een biologisch relevante manier te monitoren. Dit zal bijdragen aan een betere bescherming van het milieu en de volksgezondheid.
