Nieuws

Resistentie is Darwin te snel af

Arjen Dijkgraaf |
Celbiologie, Genetica & Sequencing

Tip voor onkruid: koppel je meest urgente genen los van hun chromosoom en je kunt in recordtijd resistentie opbouwen tegen landbouwgif. Minstens één soort is glyfosaat zo al te slim af geweest, schrijven Bikram Gill en collega’s van Kansas State University in PNAS.

Ze ontdekten dat die plant, de tweehuizige amarant (Amaranthus palmeri) het zogeheten EPSPS-gen heeft geparkeerd in eccDNA, wat staat voor extrachromosomaal circulair DNA. Zulke DNA-fragmenten, die nogal doen denken aan plasmides in bacteriën, kunnen zichzelf kopiëren buiten de celdeling om.

Als gevolg daarvan beschikken resistente exemplaren van A. palmeri over een honderdtal kopieën van dat gen in elke cel. En dat is handig: EPSPS staat voor 5-enolpyruvylshikimaat-3-fosfaatsynthase, het doelwit van glyfosaat oftewel Roundup. Dankzij het eccDNA kan de plant zó veel van dit enzym (zie afbeelding) produceren dat je zelfs met een extreme hoeveelheid glyfosaat niet alles meer te pakken krijgt.

Gill en collega’s ontdekten tevens dat dat eccDNA wél in de celkern zit en dat het zich tijdens celdelingen (zowel mitose als meiose) tijdelijk aan de chromosomen kan vasthaken - hoe dit technisch gezien werkt, is overigens nog een raadsel. Dochtercellen, inclusief zaden, krijgen dus vanaf de start een voorraad eccDNA mee. De niet-aangeboren resistentie is dus overerfbaar, wat volgens de Darwiniaanse theorie eigenlijk niet zou moeten kunnen.

Het voordeel voor de plant (en het nadeel voor de boer) is dat het heel snel gaat. Als de vorming van eccDNA eenmaal op gang komt, kan één generatie al voldoende zijn om resistentie op te bouwen. Als je volgens Darwin moet werken, duurt het veel langer.

Dat zulk eccDNA bestaat, is al langer bekend. Met name in tumorcellen zie je het vaker. Veel onderzoek is er echter nog niet naar gedaan, en het hier geschetste mechanisme is helemaal nieuw.

Gill vermoedt dat het eccDNA uiteindelijk weer deel van de chromosomen kan gaan uitmaken. Op dat moment krijg je de resistentie er nooit meer uit. Maar voor die tijd helpt het wellicht om de planten gedurende een aantal generaties geen glyfosaat meer te geven, zodat het overbodige eccDNA er vanzelf weer uit evolueert.

bron: Kansas State University, PNAS

Deel deze pagina
Bestel nu GRATIS 2 proefnummers C2W

Bestel nu GRATIS 2 proefnummer C2W

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van C2W.

Meld je nu aan!

Word abonnee/lid

Sluit nu een abonnement af of word lid van de KNCV en ontvang elke week het laatste nieuws, digitaal of op papier. 

Sluit nu een abonnement af!

Naar boven