Wetenschap - 27 februari 1997

Virologie immuniseert planten tegen griepvirus

Virologie immuniseert planten tegen griepvirus

Virologie immuniseert planten tegen griepvirus
Transgene tomaat kan miljardenschade voorkomen
Ziekteverwekkende virussen hoeven geen probleem meer te zijn in de land- en tuinbouw, want ook planten zijn te vaccineren. Niet met de injectiespuit, maar met behulp van biotechnologie. Het inbouwen van een gen uit het virus in de plant is genoeg, blijkt uit onderzoek van de kersverse doctor Marcel Prins. Een methode die inmiddels is gepatenteerd door een zaadveredelingsbedrijf
Het tomatenbronsvlekkenvirus (TSWV) is het laatste decennium een ware plaag geworden in de land- en tuinbouw. Het wordt overgebracht door de Californische thrips, Frankliniella occidentalis, een klein insect dat met zijn snuit plantencellen aanboort en onbedoeld ook het virus in de plant brengt. Deze thrips heeft zich door de toegenomen wereldhandel over een groot areaal kunnen verspreiden en heeft het virus in zijn kielzog meegenomen
Als het TSWV, verwant aan het griepvirus, in de plant is binnengedrongen, blijft er niet veel meer van de plant over. Binnen afzienbare tijd verschrompelt deze tot een onooglijk plantje of gaat dood. De jaarlijkse schade loopt wereldwijd in de miljarden guldens. De landbouwsector is daarom naarstig op zoek naar een oplossing. Bestrijding van het virus en de thrips gaat tot nu toe moeilijk. De thrips is niet meer gevoelig voor chemische middelen en plantenveredelaars kunnen nauwelijks resistentiegenen vinden tegen het virus
Maar boeren en tuinders hoeven niet te wanhopen. Marcel Prins van de vakgroep Virologie, die op 21 februari promoveerde bij prof. dr Rob Goldbach, heeft een andere oplossing gevonden waarmee de virusinfecties te voorkomen zijn
Mantel
Een virus is in feite niet meer dan een streng erfelijk materiaal met een beschermende laag eiwit er omheen, de zogenoemde mantel. Zodra het virus de cel binnendringt, gaat de mantel uit en vermenigvuldigt het DNA zich. Wij hebben gekeken of we het ontmantelen van het virus kunnen blokkeren, aldus Prins, die heeft samengewerkt met dr. Peter de Haan van het bedrijf S&G Seeds. We hebben het gen van het nucleo-capside-eiwit in de plant gebouwd. Dat is een soort manteleiwit dat de plant zelf aanmaakt. Daardoor kan het virus zijn eigen mantel niet uitpakken. In de Verenigde Staten is dit reeds met succes bij een ander virus geprobeerd.
Inderdaad leek dit te werken bij TSWV. De genetisch veranderde tabaksplanten die manteleiwitten van het virus produceerden, waren na infectie door het virus resistent. Toch was er iets vreemds aan de hand. De planten die relatief veel manteleiwit produceerden, waren het minst bestand tegen virusinfectie. We zijn toen verder gaan speuren. Speelt het manteleiwit wel zo'n belangrijke rol in dit proces of kunnen tussenproducten ook resistentie bewerkstelligen?
Paraat
Prins zorgde ervoor dat tussenproducten van het manteleiwit wel in de plant werden aangemaakt, maar het manteleiwit niet. En opnieuw waren de planten resistent na een infectie met het bronsvlekkenvirus. Deze resistentie is heel hoog en zeer specifiek, want verwante virussen kunnen de resistentie volledig doorbreken. Prins heeft sterke aanwijzingen dat het immuunsysteem van de plant wordt geactiveerd door het inbouwen van de virusgenen. De plant produceert een teveel aan virusproducten en probeert dit soortvreemd materiaal continu af te breken. Als een echt virus binnenkomt, is dit systeem al paraat en wordt het binnen een mum van tijd afgebroken.
De promovendus keek vervolgens of het ertoe doet welk deel van het virusgen in de plant wordt ingebouwd en hakte het genoom in stukjes om ze vervolgens in de plant te brengen. Alleen delen van het virusgenoom die verantwoordelijk zijn voor de aanmaak van het manteleiwit en het gen dat verantwoordelijk is voor het eiwit dat het transport van het virus verzorgt, kunnen de plant immuniseren. Waarom is nog niet geheel duidelijk
Op deze manier is een nieuwe methode gevonden om planten resistent te maken tegen ziektenverwekkende virussen. Want het werkt niet alleen bij TSWV, maar ook bij verwante tospovirussen. Het is zelfs mogelijk om een plant tegen meerdere virussen tegelijk te immuniseren door de genomen van die virussen te stapelen in een genencassette. Prins denkt daarom dat landbouwgewassen in principe geen last meer hoeven te hebben van virussen. Het makkelijke is ook dat snel op een doorbraak van de resistentie kan worden ingespeeld. Je bouwt dan een deel van het gemuteerde virus in de plant en je hebt weer een resistente plant. Binnen een jaar moeten we nieuwe planten kunnen maken.
De vakgroep is de eerste onderzoeksgroep die deze methode voor TSWV heeft gevonden; reden voor opdrachtgever S&G Seeds in Enkhuizen om de methode onmiddellijk te patenteren. Dit bedrijf heeft de methode nu toegepast bij de tomaat en probeert het ook bij andere gewassen te realiseren. Maar of het een kassucces wordt voor S&G Seeds en de landbouwsector, is nog maar de vraag. Dat is afhankelijk van de consument. Als die de genetisch veranderde sojaboon accepteert, dan kan dit ook doorgang vinden. Het is nog even afwachten, aldus Prins

Re:ageer