Dierlijk gen beschermt tomatenplant

Dierlijk gen beschermt tomatenplant
“Gemodificeerde tomatenplant risico voor omgeving”
Noorderlicht, 2 november 2004
Zes jaar geleden voerde Greenpeace met de leus “Rattengenen in uw sla” campagne tegen genetische manipulatie. Deze week
publiceert het wetenschapsblad Proceedings of the National Academy of Sciences een opmerkelijk gelijkluidend bericht:
“Wormen-gen beschermt de tomatenplant.” In dit geval tegen een veel voorkomend plantenvirus.
Door het CMV-virus aangetaste tomaten
Elektronenmicroscoop-opname van het komkommer mozaiekvirus (CMV)
Klik voor vergroting: Links planten met hoog gehalte aan dierlijk anti-apoptosegen, rechts de natuurlijke niet gemodificeerde planten. Foto: auteurs PNASartikel
Een dierlijk gen kan tomatenplanten beschermen tegen een schadelijk plantenvirus. Maar volgens een Wageningse
plantenkundige vormen de gemodificeerde gewassen een besmettingshaard voor hun omgeving. Ze zouden het virus verspreiden
zonder zelf ziek te worden.
Het komkommer mozaïekvirus (CMV) is niet kieskeurig in zijn slachtoffers. Maar liefst twaalfhonderd plantensoorten zijn er
gevoelig voor. Komkommerplanten, tomaten, aubergines, maar ook chrysanten. Het virus wordt overgebracht door bladluizen
en het beschadigt planten en vruchten, waardoor tuinders gevoelige verliezen kunnen lijden in de opbrengst. Tomatenplanten
hebben van nature geen afweer tegen het virus. Planten krijgen verwrongen bladeren, beschadigde vruchten en soms dode
plekken (‘necrose’) aan de stam.
Plantbiologe Marilyn J. Roosinck en collega’s van de Universiteit van Californië verzonnen daarom iets nieuws. Ze namen hun
toevlucht tot genen die in zoogdieren en in de worm C. elegans geprogrammeerde celdood tegengaan. Apoptose, zoals de
geprogrammeerde celdood genoemd wordt, is een soort noodrem in elk meercellig organisme. Wanneer er iets ernstig fout gaat
in een cel, bijvoorbeeld in de celdeling, treedt de noodrem in werking en wordt de cel aangezet tot zelfmoord. Dit mechanisme
kan voorkomen dat een cel in een kankercel verandert.
Het komkommer mozaïekvirus beschadigt de plant onder anderen doordat het plaatselijk dode plekken (necrose) veroorzaakt.
Het virus zet de plantencellen aan tot zelfmoord. Genen die apoptose bemoeilijken of tegengaan zouden beschadiging van de
plant door de virusinfectie tegen kunnen gaan.
Experimenten met gemodificeerde planten met anti-apoptose genen bevestigen dit vermoeden. De planten worden wel besmet
door het CMV-virus, maar ze hebben er nauwelijks last van. In vaktermen heet dit dat ze ‘tolerant’ zijn ten aanzien van het virus.
Hoe hoger de activiteit van het anti-apoptosegen, des te minder last de plant van de infectie lijkt te ondervinden.
Daar komt bij dat de tomatenplanten ook minder vatbaar worden voor kou. Gewone gezonde tomatenplanten krijgen
necrotische plekken bij een temperatuur van vier graden Celsius of lager, en leggen na negen weken het loodje. De
gemodificeerde planten doorstaan dezelfde temperatuur met glans. De planten groeien bij de lage temperatuur minder snel,
maar ze komen wel in bloei en dragen ook vrucht.
Goed nieuws, zou je denken. Moeten we doen! Maar daar denkt René van der Vlugt, plantenviruskenner uit Wageningen, anders
over. “Het is geen slimme strategie,” vindt hij. “Je bestrijdt het symptoom, maar niet het virus.” Voor een tomatenteler is een
dergelijke aanpak begrijpelijk omdat het zijn schade lijkt te beperken, maar de gemodificeerde plant vormt na infectie een
onzichtbare bron van besmetting voor andere gewassen. Het lijkt op een grieppatiënt die zichzelf nog niet ziek voelt, maar wel
zijn omgeving besmet. Van der Vlugt: “Als mijn gemodificeerde tomaten besmet raken, merk ik daar niks van. Maar de
bladluizen brengen de besmetting over naar de chrysanten van mijn buurman.”
Van der Vlugt ziet meer in de zogenaamde ‘genetische vaccinatie’ die al ruim tien jaar bekend is. Net als bij vaccinatie van
mensen tegen bijvoorbeeld pokken, wordt (een deel van) het virus gebruikt om het afweersysteem op scherp te zetten. “Die
techniek is al succesvol toegepast, onder meer bij papajaplanten op Hawaï die op deze manier immuun gemaakt zijn tegen
Papaja-mozaïekvirus.” In tegenstelling tot planten met dierengenen, levert een plant met ingebouwd virus geen extra
besmettingsgevaar op voor de omgeving.
En dan is er nog een complicatie met de dierlijke genen. Apoptose heeft ook een belangrijke functie in de ontwikkeling van plant
en dier. Dat vingers gescheiden van elkaar groeien is bijvoorbeeld te danken aan apoptose in het embryo. Daar wordt regelmatig
de celgroei gestopt worden om het gewenste resultaat te bereiken. Het is dus eigenlijk nauwelijks verrassend dat de Amerikaanse
onderzoekers ook melding maken van ontwikkelingsdefecten bij de gemodificeerde gewassen.
Van der Vlugt twijfelt aan de agrarische toepasbaarheid van de vinding, maar hij vindt het wetenschappelijk wel interessant. Het
onderzoek zou meer duidelijk kunnen maken over de rol van apoptose in ziekte en ontwikkeling van planten.