Wetenschap - 14 november 1996

Sequencen en klonen van Vanillyl Alcohol Oxidase

Sequencen en klonen van Vanillyl Alcohol Oxidase

Matthe Wagemaker, Biochemie en Moleculaire genetica

Deze dinsdag hield Matthe Wagemaker voor een volle zaal zijn colloquium. De 26-jarige moleculair wetenschapper is zes maanden met een afstudeervak in de weer geweest, hetgeen resulteerde in een scriptie met de voor een leek tamelijk indrukwekkende titel Construction of a Penicillium simplicissimum cDNA library, cloning and sequencing of the vanillyl alcohol oxidase cDNA.

Wagemaker is de eerste student die een afstudeervak doet onder de auspicien van de vakgroep Biochemie en de sectie Moleculaire genetica van industriele micro-organismen. Mijn probleem was dat ik een afstudeeropdracht wilde doen van moleculair genetische aard, maar dat ik een industriele toepassing ook wel zag zitten", vertelt Wagemaker, Van de studierichting Moleculaire wetenschappen mag je echter geen hoofdafstudeervak doen bij Moleculaire genetica, omdat deze niet erkend is als vakgroep. Daar hield het verhaal dus eigenlijk op. Tot iemand vertelde dat er een samenwerkingsopdracht tussen Biochemie en Moleculaire genetica aan zat te komen. Vanaf toen is alles bijna vlekkeloos verlopen."

Wagemaker is doorstromer. Voor hij aan de LUW belandde, volgde hij een hbo-opleiding Microbiologie aan het technisch labaratorium van Hogeschool Larenstein, eveneens in Wageningen. Eenmaal klaar wilde hij zien wat mijn begeleiders zagen". Dat is na dik twee jaar Landbouwuniversiteit aardig gelukt. Je duikt hier weliswaar eerst de basis weer in, terwijl ik op het hbo al in het onderzoek heb gezeten. Maar het verschil met het hbo is dat die basis breder is en dat de docenten overal dieper op ingaan", aldus Wagemaker.

Wagemaker heeft de volgorde (sequentie) van de aminozuren bepaald van het enzym Vanillyl Alcohol Oxidase (VAO). Het enzym komt voor in een schimmel genaamd Penicillium simplicissimum. VAO maakt Vanillin, een van de belangrijke smaakcomponenten die in vanille zitten.

Om het enzym annex eiwit op grote schaal te produceren, moet eerst het m-RNA, coderend voor het enzym, uit de schimmel gehaald worden. Hiermee kan aan het kloneren, zeg maar kopieren, geslagen worden. Tevens kan dan onderzocht worden waar het benodigde gen in het DNA uithangt en wat de volgorde van de aminozuren van dat gen is. Door het gen in een gemakkelijk te kweken bacterie te stoppen, kan het benodigde enzym worden geproduceerd. Zover is het echter nog lang niet.

Tegenwoordig wordt rond de twaalfduizend ton vanille geconsumeerd. Slechts twintig ton wordt op natuurlijke wijze - merendeels uit een soort bonen - verkregen. De rest wordt synthetisch gefabriceerd. Grootschalige productie van VAO kan voor de industrie interessant zijn, omdat bij de synthetische aanmaak van vanille een aantal bottlenecks bestaan. Zo geven bepaalde stoffen slechte opbrengsten en is de stof die wel een groot rendement heeft, nauwelijks voorradig.

Maar of het genetisch materiaal voor de aanmaak van VAO daadwerkelijk door de industrie gebruikt gaat worden, hangt ook af van de kosten. Wagemaker: Daar heb ik nog geen kaas van gegeten. Ik weet dat ongeveer honderd aromacomponenten microbieel geproduceerd zouden kunnen worden, maar slechts enkele, zoals citroenzuur en fructose, kennen een industriele toepassing."

Wagemaker houdt zich dus bezig met genetische modificatie, de laatste jaren niet alleen vanwege de soja-perikelen een hot item. Op zich ligt wat ik doe minder onder vuur", weet hij. Ik ben niet met planten en dieren bezig, maar met bacterien en schimmels." Daar gelden volgens Wagemaker zowel wetenschappelijk als ethisch andere normen voor. Allereerst manipuleer ik onder laboratoriumomstandigheden, waarbij geen contact bestaat met de vrije natuur. Ten tweede ligt de integriteit met dieren velen malen hoger; die hebben namelijk een aaibaarheidsfactor." Soja, oranje katoen, Wagemaker leest erover in de krant. Ze weten niet wat voor impact manipulatie precies heeft. Dat moet eerst goed onderzocht worden," meent hij. Kijk, ik weet er genoeg van om te kunnen zeggen dat ik niet weet wat wel kan of niet. Maar dat de ontwikkelingen niet zijn tegen te houden, dat weet ik ook."

Overigens kan het onderzoek waar hij deel van uitmaakte, zeker ook een fundamenteel wetenschappelijke waarde hebben. Wagemaker: Voor inzicht in bredere zin, bijvoorbeeld door VAO te vergelijken met andere eiwitten."

Na zijn afstuderen wil Wagemaker meerdere kortere opdrachten gaan doen. Dat is veel leerzamer dan je bezig houden met een onderwerp. Maar ja, wie zegt dat ik ze krijg. Alles op ons vakgebied is promotie-onderzoek, voor de rest zijn we te duur. Ik zie fundamenteel onderzoek ook best zitten, al ligt het er sterk aan in wat voor project je komt te werken en bij wie."

Re:ageer