Expertise

Mijn onderzoeksinteresse ligt bij plantengroei en hun metabolisme. Het begrijpen van plantengroei is cruciaal om groei en opbrengst te verhogen en wordt belangrijker in de context van het veranderende klimaat (vooral droger, warmer en verhoogde CO2 concentraties). Met behulp van analyses op verschillende organismale niveaus zoals RNA, antioxidanten, metabolieten, cellen en de volledige plant, kunnen we bijdragen aan een beter begrip van de onderliggende moleculaire mechanismen van het stressverminderend effect van verhoogde CO2 concentraties. Groeianalyse van planten: onderzoek naar de groei van planten startende vanuit de volledige plant tot op het cellulair niveau met behulp van klassieke groeianalyses en een kinematische aanpak. Transcript profilering: genoomwijde transcriptionele verschillen waarbij gefocust wordt op de plant zijn groeizone (bv. maïs, rijst and rogge). Biochemische profilering: we analyseren op een kwantitatieve manier redoxmetabolieten (bv. ascorbaat-glutathion cyclus), redoxeiwitten en -enzymen (bv. antioxidantenzymen, glutaredoxin, thioredoxin), oxidatieve stress componenten (bv. eiwitoxidatie, vetoxidatie, membraanlekkage). Daarnaast analyseren we ook metabolische responsen van de plant die typisch zijn voor stressresponsen, zoals fotorespiratie, prolinemetabolisme, C-fixatie, TCA cyclus en het primair metabolisme.

Techniek

Cellulaire analyse met behulp van een kinematische aanpak. Gebruik van HPLC, spectrofotometer en microplaatlezers om metingen te doen van antioxidanten en activiteiten van bepaalde enzymen betrokken bij het primaire en secundaire metabolisme. Next generation sequencing (NGS).

Gebruikers

Analyses zijn geoptimaliseerd voor modelsoorten, m.n. Zea mays en Arabidopsis thaliana, maar weefsels van talrijke andere organismen, zowel planten als dieren, zijn reeds geanalyseerd.

Trefwoorden

Plantanalyse, Plantengroei, Plantenbiochemie

Mijn expertise bestaat in de analyse van redox metabolisme en oxidatieve stress processen, met bijzondere aandacht voor de reacties van planten op abiotische omgevingsfactoren (e.g. temperatuur, water tekort). Wij analyseren een uitgebreid aantal oxidatieve stress componenten, waaronder schade op cellulair niveau (e.g. oxidatie van eiwitten, peroxidatie van lipiden, membraanintegriteit), eiwitten en enzymen (e.g. antioxidative enzymen, glutaredoxine, thioredoxine) en belangrijke redox moleculen (e.g. ascorbaat, H2O2, glutathion). Daarenboven worden planten metabolische processen, belangrijk in de reacties van planen op stress, zoals fotorespiratie, proline metabolisme, C-fixatie, TCA-cyclus en primair metabolisme. Analyses zijn geoptimaliseerd voor modelsoorten, m.n. Zea mays en Arabidopsis thaliana, maar weefsels van talrijke andere organismen, zowel planten als dieren, zijn reeds geanalyseerd. Stalen worden verwerkt in een semi high-throughput protocol, wat het verwerken van grote aantallen samples toelaat. Alle analysen omvatten assistentie in data verwerking (e.g. berekeningen) en interpretaties.

Techniek

De kwantitatieve bepalingen in verband met oxidatieve stress metabolisme omvatten momenteel: Cellulaire schade en oxidatieve stress merkers: Eiwitoxidatie / lipiden peroxidatie / membraanintegriteit / waterstofperoxide. Antioxidanten en redox metabolieten: Anthocyaninen / antioxidant vermogen / ascorbaat (geoxideerd/gereduceerd) / carotenoïden (α/β caroteen, luteïne, xanthophyl, zeaxanthine) / flavonoïden / glutathion (geoxideerd/gereduceerd) / polyphenolen / tocopherolen (α, β, γ, σ). Antioxidant enzymen en redox proteïnen: Ascorbate oxidase (AO) / ascorbate peroxidase (APX) / catalase (CAT) / dehydroascorbate reductase (DHAR) / ferredoxine / glutathion reductase (GR) / glutathion peroxidase (GPX) / glutathion-S transferase (GST) / glutaredoxine / lipoxygenase / monodehydroascorbate reductase (MDHAR) / NADPH oxidase (NOX) / peroxidases (gemengde substraten, POX) / peroxiredoxine / phenylalanine ammonialyase (PAL) / superoxide dismutase (SOD) / thioredoxine. Photorespiratie: Glycine / glycolate oxidase / hydroxypyruvate reductase / serine. Proline metabolisme: Arginase (ARG) / glutamine synthase / NADH-glutamate dehydrogenase (GDH) / ornithine-d-aminotransferase (OAT) / proline / proline dehydrogenase (ProDH) / pyrroline-5-carboxylate reductase (P5CR) / pyrroline-5-carboxylate synthetase (P5CS). De gebruikte methoden voor de kwantitatieve analyses van de enzymen en moleculen omvatten spectroscopie, vloeistofchromatografie, GC-MS, elektrochemische detectie. De meeste protocollen zijn geoptimaliseerd voor semi-high-throughput behandeling, door schaalreductie tot 96-well microplaat metingen.

Gebruikers

Oxidatieve stress is een fenomeen dat optreedt in de meeste organismen. De potentiële gebruikers van deze expertise zijn daarom alle onderzoekers geïnteresseerd in stress reacties, in plantaardige en dierlijke weefsels.

Trefwoorden

Biochemie, Metabolisme, Antioxidanten, Oxidatieve stress, Plantenbiochemie

Plantengroeianalyse: We onderzoeken het effect van milieufactoren (voornamelijk droogte, temperatuur en CO2) en genetische verschillen op de groei van planten van het niveau van de hele plant niveau naar het cellulaire. Transcript profiling: Genoomwijde transcriptionele veranderingen in groeizones van planten in ons eigen onderzoek, maar we werken samen met verschillende andere groepen om de transcriptionele veranderingen in andere organismen, inclusief dieren, micro-organismen en planten te bestuderen. Daarnaast mappen we mutaties in mapping populaties en doen we methylome analyses. Moleculaire Genetica: We gebruiken moleculair genetische technieken om mutanten, transgene lijnen en promoter-fusie lijnen te maken om genfunctie te bestuderen (in forward en reverse genetics strategieën) in Arabidopsis en Maize,

Techniek

Plantengroei analyse: Klassieke groei- and kinematische analyses. Transcript Profiling: Illumina Next Generation Sequencing (mRNA, DNA, bisulfite sequencing) Molecular Genetics: Mutagenese, Cloning en Transformatie

Gebruikers

Academische en industriële onderzoekers geïnteresseerd in plantengroei, transcriptionele regulatie in verscheidene biologische systemen, en genetische strategieën om de groei van graangewassen te verbeteren

Trefwoorden

Plantencelcyclus, Plantenstressfysiologie, Plantperformantie, Plantontwikkeling, Plantengroeiregulatoren, Plantenfysiologie, Plantengroeiregulatie, Moleculaire biologie van planten, Plantengroei, Plantgenetica, Plantanalyse, Rna-detectie, Genotype-fenotype correlatie, Modelsystemen, Genetische screening

Mijn expertise in targeted metabolomics bestaat erin on fysicochemische technieken waaronder UPLC-MS/MS voor de identificatie en kwantificatie van kleine moleculen waaronder hormonen, primaire en secundaire metabolieten in plant en dierlijke weefsels aan te wenden in het onderzoek naar de rol van signaalmoleculen bij groei en ontwikkeling, onder optimale en stress condities. Deze technieken worden ook heel specifiek toegepast voor de kwantificatie van polluenten. Specifieke ELISA essays worden ontwikkeld om blootstelling van dierlijke organismen aan specifieke factoren te kunnen aantonen op basis van de aanwezigheid van specifieke antilichamen in het serum.

Techniek

gerichte metaboloomanalyse UPLC-MS/MS GC-MS/MS immuunassays (ELISA, RIA, immunozuivering)

Gebruikers

Onderzoekers nationaal en internationaal Bedrijven Onderzoeksinstellingen

Trefwoorden

Fytohormonen

Ik bestudeer de fundamentele mechanismen die plantgroei controleren, met nadruk op de auxine-gecontroleerde pathways die celwand elasticiteit en celwand monitoring reguleren tijdens cel elongatie. Ik gebruik tip-groeiende cellen (pollenbuizen, wortelharen) als model om receptor-like kinase signalisatie aan de interface van de plasma membraan en de celwand te bestuderen. Mijn werk is afhankelijk van een diverse set van technieken zoals hoge resolutie live-cell beeldvorming van eiwit, ion en celwand dynamieken, de studie van eiwit-eiwit interacties, -omic analyse en celwand karakterisatie.

Techniek

Ik maak routinematig gebruik van: - geavanceerde live-cell microscopie van proteine, ion- en celwand dynamieken tijdens celgroei - temporele, subcellulaire analyse van oscillerend ion- en celwand gedrag - celwand karakterisatie (immuno-lokalisatie, FT-IR) - moleculaire biologie (kloneren, PCR, qPCR) - omics (transcriptomics, proteomics, fosfoproteomics) - bio-informatica - ontwikkeling en implementatie van nieuwe technieken (bijvoorbeeld protocols mbt microfluidics, beeldvorming en beeldanalyse)

Gebruikers

Mijn expertise is uniek complementair aan biologisch onderzoek dat als doel heeft het beter begrijpen van alle niveaus van biologische organisatie bij planten, van gen tot plantengemeenschap. Zo hebben we bijvoorbeeld de tools om plant-microbe interacties te bestuderen in a gecontroleerde omgeving (microfluidics/beeldvorming), of de respons van het wortelsysteem op een nagenoeg ongelimiteerde set van biotische en abiotische stressoren/interacties. Daarenboven kunnen we aan gedetailleerde karakterisatie bieden van de primaire en secundaire celwand samenstelling, dynamieken en mechanische eigenschappen. Een fundamenteel inzicht in celwand biologie vertaalt zich naar cruciale kennis voor industriële toepassingen (bijvoorbeeld biobranstof en biomaterialen).

Trefwoorden

Celgroei, Levendecel-beeldvorming, Celwand

Het onderzoek situeert zich rond de mechanismen die groei controleert in Arabidopsis thaliana, met nadruk op de ontwikkeling van de wortel, wortelharen, hypocotyl en bladeren, uitgaande van transcriptoomanalyses en gebruik makend van fenotypering, genotypering, moleculair biologische technieken en van visualizatie via verschillende soorten microscopie. Verstoring van de normale groeicondities en de respons van de plant hierop wordt gebruikt om 1) de normale ontwikkeling te bestuderen en 2) de mechanismen van verstoring beter te begrijpen.

Techniek

In vivo en in vitro Arabidopsis planten groei Moleculaire biologie Klonering Plantentransformatie Fenotypering Genotypering Microscopie Extensometrie Gen analyse Mutant analyse

Gebruikers

Onderzoeksinstituten en andere universiteiten Private bedrijven

Trefwoorden

Planttransformatie, Planthormonen, Plantontwikkeling, Plantengroeicontrole, Arabidopsis thaliana l., Plantenmorfogenese