Dogmadoorbrekend onderzoek naar fotosynthese wint Thesis Award 2022

Dana Verhoeven (MSc Molecular Life Sciences) wilde met haar masterscriptie een bijdrage leveren aan een beter begrip van de mechanismen achter fotosynthese, een proces waarbij planten de energie van de zon omzetten in suikers die de plant voeden. Inzicht in de mechanismen kan helpen om de fotosynthese-efficiëntie in gewassen te verbeteren, zodat de opbrengst toeneemt en de voortdurend groeiende wereldbevolking beter gevoed kan worden.

Een uitzonderlijke prestatie

Dana schreef haar proefschrift in de vorm van een wetenschappelijke publicatie. In februari van dit jaar verscheen de publicatie, met Dana als eerste auteur, in Plant Physiology, een hoog aangeschreven peer-reviewed tijdschrift in de plantenwetenschappen. Volgens de jury is dit een uitzonderlijke prestatie: "Het laat zien dat je onderzoek breed wordt gewaardeerd in het veld en dat je een sleutelrol had in deze prestatie." Dana werd ook geprezen om haar uitstekende experimentele vaardigheden en enthousiasme. Ze zal blijven samenwerken met haar scriptiebegeleider Emilie Wientjes als promovendus.

Lichtenergie verdelen

Om fotosynthese uit te voeren, hebben planten chloroplasten, unieke organellen die zonlicht opvangen via hun lichtoogstsystemen, de zogenaamde fotosystemen. Maar de lichtomstandigheden veranderen, bijvoorbeeld als de zon over de horizon beweegt, het weer omslaat of de omgeving verandert. Een manier waarop planten met dit veranderende licht omgaan, is door het opgevangen zonlicht zodanig over twee verschillende fotosystemen te verdelen dat de prestaties van beide in evenwicht zijn. Dit wordt 'toestandsovergang' (state transition) genoemd.
Dana ontwikkelde een methode die de toestandsovergang in intacte bladeren ("in folio") met een zeer hoge resolutie kan meten. Hiervoor gebruikte ze Fluorescence Lifetime Imaging, een microscopische methode waarbij je kijkt naar hoe snel het licht afneemt van de fluorescerende stof fluorofoor. Met deze methode kun je laten zien wat er in de cel gebeurt, zelfs op het niveau van een enkele bladgroenkorrel. Met haar onderzoek heeft Dana duidelijk kunnen maken hoe de lichtenergie wordt verdeeld tussen beide fotosystemen en hoe de lichtoogstcapaciteit op moleculair niveau verandert.

Prijsuitreiking

De prijs werd uitgereikt tijdens de uitreiking van de Education Prizes, een evenement waarbij verschillende onderwijsprijzen worden gevierd: naast de Thesis Award werden ook de Teacher of the Year Award en de Excellent Education Prizes uitgereikt. Juryvoorzitter dit jaar was Prof.dr.ir. Francine Govers, hoogleraar Moleculaire Fytopathologie aan de WUR.