Jasmijnzuur en zijn derivaten (de jasmonaten, JA) zijn plantenhormonen die geproduceerd worden wanneer de plant belaagd wordt door insecten of door bepaalde ziekteverwekkende micro-organismen. Jasmonaten wekken in situ een gepaste verdediging op en waarschuwen bovendien ook de rest van de plant voor het gevaar (Hoofdstuk 1). Dit gaat gepaard met substantiële veranderingen in genexpressie. Er is maar een beperkte kennis betreffende de moleculaire mechanismen die ervoor zorgen dat de plant deze hormonen herkent en die de daaropvolgende veranderingen in genactiviteit bewerkstelligen. Een genoom-wijde profilering van genactiviteit werd uitgevoerd om nieuwe eiwitten van de JA-signalisatiecascade te identificeren. 

Het transcriptoom van een celcultuur van de modelplant Arabidopsis thaliana werd onderzocht na behandeling met methyljasmijnzuur (MeJZ). Een activatie werd waargenomen van genen betrokken bij de biosynthese van fenylpropanoïden wat overeenstemde met verhoogde niveaus van oligolignolen gevonden in het medium van de cultuur. Tegelijkertijd, observeerden we een negatief effect op genexpressie gerelateerd aan de M-fase van de celcyclus. Dit was strokend met het verhoogde aantal cellen dat zich in de G2-fase bevond na MeJZ behandeling. Deze resultaten kunnen beschouwd worden als de moleculaire basis van een JA-afhankelijke omschakeling van groei naar defensie (Hoofdstuk 2). Wanneer we de veranderingen in genactiviteit vergelijken tussen verschillende experimenten gerelateerd aan JA, kon maar een beperkte overlap worden gevonden. Dit doet vermoeden dat de context waarin JA wordt waargenomen van groot belang is voor de fysiologische reactie op dit signaal (Hoofdstuk 3). Genen die vroeg door MeJZ geactiveerd werden codeerden voornamelijk voor enzymen betrokken bij de biosynthese van JA en regulatoren van genexpressie. We onderzochten de rol van deze regulatoren in de JA-signaaltransductie en vonden dat de transcriptiefactoren MYC2 en ORA47 activatoren zijn van door JA geactiveerde genen (Hoofdstuk 4). Een meer gedetailleerde functionele analyse werd uitgevoerd voor de JAZ/TIFY genen. Bijna alle leden van deze genfamilie kennen een vroege en primaire activatie na JA-behandeling. We toonden aan dat de JAZ-proteïnen negatieve regulatoren zijn van JA-signaaltransductie en functioneren door MYC2 te binden en zijn activiteit te verhinderen. Planten met een verminderde expressie van JAZ1 zijn meer gevoelig voor MeJZ, wat overeenstemt met een rol als negatieve regulator. JAZ1 bevond zich in de celkern en werd snel afgebroken na JA-behandeling. Zuivering van JAZ1-eiwitcomplexen toonde aan dat JAZ1 interageert met COI1 in aanwezigheid van JA. Deze resultaten suggereren dat de JAZ-eiwitten de doelwitten zijn van het SCFCOI1-E3-ubiquitine- ligase en dat hun afbraak na JA-behandeling MYC2 vrijstelt om genexpressie te activeren (Hoofdstuk 5). De JAZ1-eiwitcomplexen bevatten ook een ongekend eiwit, dat Novel INteractor of JAZ (NINJA) werd genoemd. JAZ en andere TIFY eiwitten konden een directe binding aangaan met NINJA door middel van het TIFY-domein. Bovendien konden we aantonen dat een EAR-domein in NINJA de co-repressor TOPLESS kan rekruteren naar JAZ1. Zowel JAZ1 als NINJA was in staat transcriptie te verhinderen, waarbij een functioneel EAR-domein voor NINJA essentieel bleek. Analyse van planten met een dominant negatieve tpl-1 mutatie bevestigde de rol van TOPLESS als een negatieve regulator van JA-signaaltransductie (Hoofdstuk 6).

Tot besluit, kunnen we stellen dat we verschillende systeembiologische methoden succesvol gebruikt hebben om de centrale module van JA-signaaltransductie te identificeren. Het moleculaire mechanisme is gelijkaardig, maar niet identiek aan dat van auxine. We toonden aan dat de JAZ eiwitten de functionele equivalenten zijn van de Aux/IAA eiwitten en net zoals bij auxine gebruikt JA, de co-repressor TOPLESS als een regulator van genexpressie. In het geval van JA werd echter een bijkomend eiwit ontdekt, NINJA, dat de JAZ eiwitten toelaat indirect te binden met TOPLESS, mogelijks om bijkomende regulatie van JAZ-activiteit toe te laten.