Ontdekking in de tomaat: nieuw peptide kan een revolutie teweegbrengen in de plantenproductie!

Ontdekking in de tomaat: nieuw peptide kan een revolutie teweegbrengen in de plantenproductie!

Een belangrijke ontdekking in het plantenonderzoek zou een revolutie teweeg kunnen brengen in het begrip van de immuunafweer van tomaten. Een onderzoeksteam van Universiteit van Tübingen en de Universiteit van Hohenheim heeft een nieuw peptide ontdekt, AntiSys genaamd, dat cruciaal is voor de normale groei en voortplanting van tomatenplanten. AntiSys werkt door te voorkomen dat het immuunsysteem van de plant overreageert. Dit is vooral belangrijk omdat overmatige afweerreacties de groei en productiviteit van planten kunnen beïnvloeden.

Tomaten gebruiken het signaalpeptidesysteem om zichzelf te verdedigen tegen roofdieren door verdedigingsreacties te activeren wanneer ze door insecten worden beschadigd. Bij een insectenplaag komt systemine in grote hoeveelheden vrij en activeert de receptor SYR1. AntiSys daarentegen blokkeert deze receptor zonder deze te activeren, waardoor het immuunsysteem van de tomaat inactief blijft.

Gevolgen van de ontdekking voor de landbouw

In de experimenten groeiden de mutanten die geen AntiSys produceerden aanzienlijk slechter, hadden minder vruchtzettingen en vertoonden misvormingen. Deze resultaten roepen vragen op over de vraag of soortgelijke antagonisten bestaan ​​in andere plantensoorten en hoe ze mogelijk kunnen worden gebruikt om gewassen te verbeteren. De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Cell en zou verstrekkende gevolgen kunnen hebben voor de landbouw.

De parallellen met het menselijke immuunsysteem zijn opmerkelijk. Ook hier dempen antagonisten activerende cytokines om ontstekingsreacties in balans te houden. Dit zou mogelijk kunnen leiden tot verder onderzoek in de plantenbiologie, wat de ontwikkeling van resistente planten kan stimuleren.

CRISPR/Cas9: een revolutionaire technologie

Terwijl de ontdekking van AntiSys een belangrijke stap betekent in het plantenonderzoek, zorgt de genbewerkingstechnologie CRISPR/Cas9 voor opschudding in de wetenschappelijke gemeenschap. CRISPR/Cas9 is een revolutionaire techniek voor het corrigeren van genetische mutaties en het creëren van precieze genetisch gemodificeerde organismen. De mogelijke toepassingen zijn breed: van het behandelen van erfelijke ziekten tot het ontwikkelen van veerkrachtige planten.

Het CRISPR-systeem, een natuurlijk afweersysteem van bacteriën, maakt het mogelijk om DNA specifiek te knippen en vervolgens te veranderen met behulp van verschillende reparatiemechanismen. Nu meer dan 70% van de genoombewerkingsprojecten ter wereld CRISPR/Cas gebruiken, heeft deze methode zichzelf bewezen als fundamenteel voor de moderne biologie. Bijzonder opmerkelijk zijn ontwikkelingen als de resistentie van tarwevariëteiten tegen echte meeldauw of de productie van glutenvrije tarwe.

Deze vooruitgang stuit echter ook op ethische bezwaren. Critici stellen dat CRISPR/Cas moet worden beschouwd als een vorm van genetische manipulatie, omdat het genoom technisch wordt gemanipuleerd. Voorstanders benadrukken op hun beurt dat de gereedschappen na gebruik worden verwijderd en dat de planten geen vreemde genen bevatten.

Toekomstperspectieven en regelgeving

In 2024 riepen 1.500 onderzoekers, waaronder 35 Nobelprijswinnaars, op tot erkenning van genoombewerkingsmethoden als legitieme veredelingsmethoden. Niettemin blijft de Europese wetgeving een gevoelig onderwerp. Het HvJ oordeelde in 2018 dat planten die zijn bewerkt met CRISPR/Cas als genetisch gemodificeerde organismen worden beschouwd, wat tot strenge regelgeving in de EU heeft geleid. De Europese Commissie plant echter een hervorming om de eisen te versoepelen, wat uitzicht zou kunnen bieden op een bredere acceptatie van CRISPR/Cas in Europa.

Wereldwijd geldt in landen als de VS en China aanzienlijk minder strenge regelgeving voor genetisch gemodificeerde planten. Dit zou ertoe kunnen leiden dat de concurrentiesituatie tussen regio's verandert ten gunste van de landen die minder restrictieve wetten op het gebied van genetische manipulatie hebben.