Na zijn recente aanstelling als bijzonder hoogleraar keert Koen Verhoeven terug naar waar het voor hem begon. ‘Fundamenteel onderzoek bevat verborgen praktische lessen.’
‘Ik zit in een permanente identiteitscrisis’, grapt Koen Verhoeven over zijn beroepsomschrijving op de website van het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW), waar hij werkzaam is als senior onderzoeker. Verhoeven staat gespecificeerd als ecological geneticist, een directe Nederlandse vertaling voor zijn vakgebied is er volgens hem niet. ‘Van huis uit ben ik ecoloog, maar al sinds mijn promotie ben ik geïnteresseerd in de genetische kant: specifiek in de adaptatie van planten. Ik opereer als het ware op het kruispunt van genetica en ecologie.’
Sinds januari is Verhoeven een dag per week op het Institute of Biodiversity and Ecosystem Dynamics te vinden, onderdeel van de Universiteit van Amsterdam. Hier bekleedt hij sinds begin dit jaar de bijzondere leerstoel plantenecologie en evolutie. ‘Een eer’, zegt Verhoeven over het bijzonder hoogleraarschap. ‘Ik begeleid al jaren PhD-kandidaten en postdocs, maar voor het eerst mag ik nu zelf eerste promotor zijn. Naast nieuwe ideeën genereren en onderzoeken aanvragen, gaan we ook een aantal onderzoekslijnen die ik al had opgestart voortzetten in Amsterdam.’
Terug naar fabrieksinstellingen
Het onderzoek van Verhoeven richt zich op de capaciteit van planten om zich snel aan te passen aan de huidige omstandigheden. ‘Mijn interesse ligt bij evolutie die op dit ogenblik plaatsvindt’, vertelt hij. ‘Ik probeer bijvoorbeeld te achterhalen hoe aanpassingsvermogen afhangt van epigenetica: de veranderende expressie van genen als reactie op interne of externe impulsen, zonder dat daarbij de dna-code wijzigt.’ Vroeger dacht men dat genexpressie als het ware terugging naar de fabrieksinstellingen bij dna-overdracht van de ene generatie op de volgende. Inmiddels is bekend dat sommige van deze mechanismen bij planten vrij stabiel overerven van generatie op generatie. ‘Bij eendenkroos zien we dat de plantjes reageren op een hoge omgevingstemperatuur door een specifieke molecuulgroep aan een dna-molecuul toe te voegen. Hierdoor kan de genactiviteit veranderen’, zegt Verhoeven. ‘Als we de warmteprikkel vervolgens weghalen en het kroos langere tijd bij controletemperatuur kweken, zien we deze epigenetische veranderingen meerdere generaties later nog deels terug.’ Dat betekent volgens hem dat wijzigingen in genexpressie in principe kunnen overerven op nakomelingen, maar roept ook meer vragen op. ‘Verandert het tevens iets in hoe deze plantjes functioneren? Blijven epigenetische veranderingen ook bij seksueel vermenigvuldigende planten in stand, of is dit uniek voor ongeslachtelijk voortplantende soorten zoals eendenkroos? Er valt nog zo veel te ontdekken.’
In Amsterdam zal Verhoeven zich ook richten op urbane ecologie; plantadaptaties als reactie op de nog altijd groeiende verstedelijking. Daarnaast gaat hij in een onderzoeksproject bij wilde vooroudersoorten van gewassen op zoek naar gunstige genen, die cultuurplanten ergens in het proces van domesticatie zijn verloren. ‘Mijn werk is grotendeels fundamenteel. Hoewel ik ervan geniet om gewoon te ontdekken hoe iets in elkaar zit zonder praktische toepassing, liggen er ook lessen in verborgen, bijvoorbeeld voor de landbouw.’
Worteleigenschappen
Deze zoektocht brengt Verhoeven letterlijk en figuurlijk terug naar zijn roots: ‘Voor mijn promotieonderzoek ruim twintig jaar geleden, bracht ik bij de vooroudersoort van gerst plekken op het genoom in kaart die verantwoordelijk zijn voor lokale adaptatie. Nu analyseren we het genoom van deze soort opnieuw.’ De onderzoeksgroep van Verhoeven bekijkt samen met Wageningen University & Research het reservoir aan genen in wilde gerst en pikt degene eruit die de plant robuust en tolerant maken. ‘Grappig genoeg focussen we daarbij specifiek op worteleigenschappen’, lacht hij. In de tussentijd is er binnen het vakgebied het één en ander veranderd. ‘Ik stond er zelf van te kijken wat er vandaag de dag allemaal kan! Destijds ging er heel veel tijd zitten in het maken van kruisingen, het genetisch karakteriseren van nakomelingen en het maken van een genetische kaart. Nu komt er – mits we de juiste afspraken maken natuurlijk – simpelweg een doos met driehonderd tot vierhonderd volledig ingeteelde en volledig gesequenste lijnen onze kant op en hoeven we alleen nog maar de eigenschappen in het materiaal te meten. Het is fantastisch om te zien wat voor sprongen het vakgebied maakt.’
Hard werken
Naast zijn werk als onderzoeker, is Verhoeven ook senior editor van het tijdschrift Genes, Genomes, Genetics en lid van de landelijke Commissie Genetische Modificatie. Dat suggereert dat hij graag bezig is, wat ook klopt: ‘Ik ben druk, maar ik klaag absoluut niet, mijn tijd is immers gevuld met dingen die ik leuk vind en ik vind het belangrijk dat het vakgebied zich goed organiseert.’ Hard werken hoort er volgens hem ook wel een beetje bij. ‘Als je opklimt op de academische ladder, zeker in de beginfase, is de wetenschappelijke wereld best hard. Er zijn niet veel posities en geldbuidels te verdelen. Het is de mooiste baan in Nederland, maar niet voor je weggelegd als je niet gedreven bent – en écht geïnteresseerd.’ Dat Verhoeven binnen het NIOO weinig colleges hoeft te geven en daardoor veel tijd aan onderzoek kan besteden, vindt hij een luxe. ‘Ik werk al heel lang op het NIOO; het is een fantastische plek. Er lopen ook allerlei studenten rond voor hun stage. Het lijkt me nu leuk om aan de Universiteit van Amsterdam op een andere manier bij te dragen aan het onderwijs.’