De wetenschappers, geleid door Marc Vidal en Pascal Braun, bespreken vandaag uitgebreid hun resultaten in het prestigieuze tijdschrift Science. Ze hebben de grootste kaart ooit van het immuunsysteem van planten gebouwd, compleet met hoe de plant reageert op ziekteverwekkers. De vondsten – zo hopen ze – zouden moeten leiden tot een totaal nieuwe stap in het genetische gesleutel aan planten.
Bt-gewassen zijn bestand tegen rupsenvraat. Afbeelding: © Gyorgy Csoka, Hungary Forest Research Institute
Het ideaalbeeld van de biotechnologen is duidelijk: nieuwe genetisch veranderde planten moeten niet alleen maar van die one-trickpony’s zijn. De gentechplantjes van vandaag de dag zijn dat wel. Ze kunnen bijvoorbeeld alleen maar rupsen van zich af slaan. Of ze zijn bestand tegen onkruidverdelgers, zodat boeren daar meer van kunnen spuiten.
Dat is handig, maar niet goed genoeg om een veel grotere bedreiging voor onze voedselgewassen het hoofd te bieden: infecties van bacteriën en schimmels. Om planten daartegen weerbaar te maken, moet je het afweersysteem van de plant opvijzelen. En dat is een stuk ingewikkelder dan gentechnologie ooit is geweest.
Hoezo ingewikkeld? Nou, de strijd tussen bacteriën en het afweersysteem van planten speelt zich af in een wereld die onzichtbaar is voor mensen. En het is geen klassiek gevecht: je moet eerder denken aan een kat- en muisspel als in spionagefilms, waarbij de tegenstanders elkaars beveiliging proberen te kraken. Alleen gebeurt dat dan niet met computerprogramma’s, maar met genen en eiwitten.
Om het afweersysteem van de plant beter te bewapenen – zo schrijven Vidal en Braun – moet je dus precies weten welke genen en eiwitten van de bacteriën aangrijpen op de genen en eiwitten van het immuunsysteem van de plant, en andersom. En dat was precies wat ze in gedachten hadden, toen ze de grootste kaart van het afweersysteem van planten bouwden.
Dit is het afweersysteem, getekend als een netwerk van duizenden eiwitten. Afbeelding: © Science
Het was een flink karwei. Braun en Vidal namen het plantje Arabidopsis – ook wel de zandraket – en twee soorten bacteriën die regelmatig landbouwplanten infecteren. Daarna gingen de onderzoekers duizenden eiwitten één voor één analyseren en bekeken ze of deze iets met afweer te maken hadden. In de bacteriën vonden ze in totaal 552 kandidaat-eiwitten, in planten zo’n 8000.
Vervolgens begon pas echt de zware klus: in kaart brengen wat die eiwitten met elkaar uitspoken en of dat iets met afweer te maken heeft. Het monnikenwerk betekende eenvoudigweg elk van die 8000 planteiwitten stuk voor stuk tegenover de 552 bacterie-eiwitten leggen. Daarna bekeken de onderzoekers welke combinaties het meest op elkaar reageerden.
Dat was raak: de eiwitten van beide bacteriesoorten probeerden contact te leggen met telkens weer dezelfde 17 eiwitten van het plantje. Anders gezegd: de twee bacteriesoorten, die nauwelijks nog familie van elkaar zijn, vallen allebei het liefst dezelfde planteiwitten aan om de afweer van planten te saboteren. Dat duidt volgens Vidal en Braun op het hart van de plantenafweer.
Kortom: dé plek waar mensen in de toekomst genetisch gaan sleutelen om gewassen sterker te maken, is nu ontdekt. Nu nog een jaar of tien wachten op de eerste ‘superimmuunplant’.
Zie ook
"
