Plant & zo
Plantenwetenschap en meer
Nieuwe manier om een plant immuun te maken
Net als mensen krijgen planten te maken met ziektemakers. In tegenstelling tot mensen is het immuunsysteem van planten niet in staat zich aan te passen aan een nieuw virus, bacterie of schimmel. Een plant herkent de binnendringer of herkent deze niet. Dit gebeurt met behulp van receptoren die ziektekiemen detecteren. Heeft de plant de juiste receptor om de binnendringer te herkennen, dan slaat de plant snel alarm, en komt de binnendringer niet ver. Zonder juiste receptor heeft een virus, bacterie of schimmel vrij spel.
Tot nu toe hebben veredelaars weinig middelen om een plant van de juiste immuun-receptoren te voorzien. Dit kan of door de plant te kruizen met een plant die de gewenste immuun-receptor heeft. Of door de immuun-receptor zelf aan te passen, te tweaken. Dit tweaken gebeurt tot nu toe veel door in het ziektekiem herkennende deel van de receptor veranderingen aan te brengen. Dit kan ervoor zorgen dat de immuun-receptor een net iets andere ziektemaker herkent. Nu hebben onderzoekers uit Groot-Brittannië een andere methode laten zien, waarmee ze een immuun-receptor kunnen aanpassen voor elk potentieel ziektemaker.
Hierbij maken de onderzoekers gebruik van het immuunsysteem van dieren. Die laten ze antilichamen maken tegen de planten-ziektemaker. Net als elk ander antilichaam hebben deze antilichamen een niet-specifiek en een specifiek deel. Door het specifiek deel van het antilichaam te gebruiken om het ziektemaker-herkennend deel van de immuun-receptor te vervangen, kregen de onderzoekers een immuun-receptor die de ziektemaker herkent.
Om te testen of het werkt maakten de onderzoekers een immuun-receptor die een fluorescerend eiwit herkent. Na het inbrengen van deze fluorescerende eiwit herkennende immuun-receptoren in de plant, gaven de onderzoekers fluorescerende eiwitten aan de plant. Een immuun response in de vorm van celdood op de plaats van de fluorescerende eiwitten was het resultaat. Ook het aanbieden van een virus met fluorescerende eiwitten resulteerde in celdood zonder serieuze verspreiding van het virus.
Dit geeft planten veredelaars een potentieel nuttige techniek om planten te voorzien van resistentie tegen ziektekiemen. Twee dingen die we niet moeten vergeten. Ten eerste ook met de mogelijkheid om gericht de immuun-receptoren aan te passen duurt het vaak nog minimaal 5-10 jaar voordat de boer gebruik kan maken van de resistente gewassen. Ten tweede om de gewenste immuun-receptoren in de plant te krijgen is genetische modificatie nodig, wat niet overal zomaar toegestaan is.
Literatuur
Kourelis, J., Marchal, M., Kamoun, S. (2021) NLR immune receptor-nanobody fusions confer plant disease resistance. bioRxiv preprint doi: https://doi.org/10.1101/2021.10.24.465418
Plant en Zo 