Beste van twee kwaden
Soms gebeuren er dingen waarbij je jezelf afvraagt, is dat wel handig. Zo heeft de tabakspijlstaart vlinder spuug dat een door de tabaksplant geproduceerde geurstof veranderd. Maar deze verandering zorgt er juist voor aantrekking van natuurlijke vijanden. Nu hebben Amsterdamse samen met Belgische, Duitse, en Taiwanese onderzoekers ontdekt dat het enzym dat de geurstof veranderd ook nodig is voor een gezonde ontwikkeling van tabakspijlstaart rupsen.
Tijdens, en na, een aanval van planteneters verspreiden planten geurstoffen. Deze kunnen afwerend werken, giftig zijn, roofinsecten aantrekken, of dienen voor het waarschuwen van naburige planten. Plant etende insecten op hun beurt beïnvloeden planten tijdens het eten met hun spuug, en de daarin aanwezige stoffen. Veelal zorgt dit spuug voor vermindering van de hoeveelheid geurstoffen die de plant als reactie op het insect aanmaakt. Maar het spuug van de rups van de tabakspijlstaart deed iets anders. Het zette de geurstof Z-3-hexenal om in Z-2-hexenal. Een geurstof dat juist de natuurlijke vijanden van de tabakspijlstaart aantrekt.
Zonder Hi-1 gaat de ontwikkeling niet goed
Om te onderzoeken waarom de tabakspijlstaart rups dit doet zochten de onderzoekers eerst naar het verantwoordelijke enzym. Hiervoor scheidde ze de in het spuug aanwezige stoffen op grote. Waarna ze keken welke fractie Z-3-hexanal omzette in Z-2-hexanal. Van de fractie die dit kon identificeerde de onderzoekers de eiwitten. Dit waren er vijf. Maar een eiwit zette Z-3-hexanal ook daadwerkelijk om in Z-2-hexanal. Waarna het de naam Hi-1 kreeg.
Vervolgens bestudeerde de onderzoekers het effect van het ontbreken van Hi-1 op de tabakspijlstaart. Hierbij zagen ze dat het langer duurde voordat de vlinder volwassen was. Ook waren de vlinders vaker misvormt. Dit, zo ontdekte de onderzoekers na voedingstesten, bleek niet te liggen aan het niet kunnen verdragen van Z-3-hexanal. Ook grootgebracht op voedsel zonder Z-3-hexanal waren er misvormingen en vertraging in de ontwikkeling.
Wat Hi-1 precies doet tijdens de ontwikkeling van de tabakspijlstaart vlinder is nog niet duidelijk, maar vaststaat is dat het een essentieel enzym is. Zonder gaat de ontwikkeling niet goed. Zo zie je maar, soms moet je een ongunstig effect op de koop toe nemen, omdat het alternatief nog minder goed uitpakt.
Literatuur
Yu-Hsien Lin, Juliette J. M. Silven, Nicky Wybouw, Richard A. Fandino, Henk L. Dekker, Heiko Vogel, Yueh-Lung Wu, Chris de Koster, Ewald Große-Wilde, Michel A. Haring, Robert C. Schuurink & Silke Allmann (2023) A salivary GMC oxidoreductase of Manduca sexta re-arranges the green leaf volatile profile of its host plant. Nat Commun14, 3666. https://doi.org/10.1038/s41467-023-39353-0
Plant en Zo 