Uitwisseling van genetisch materiaal, een nieuw mechanisme

Had je gedacht dat genetische modificatie (uitwisseling van genetisch materiaal) kunstmatig was? Alleen gedaan door de mens? Uit nieuw onderzoek blijkt nu dat uitwisseling van genetisch materiaal vaak voorkomt zelfs bij hogere planten. En zelfs tussen tamelijk verschillende soorten. Vooral bij soorten die wortelstokken (rizomen) vormen; deze vormen zich in de bodem en lopen vaak horizontaal. Zoals bij veel grassen.

uitwisseling van genetisch materiaal
Wortelstokken aan rijstplanten. Foto: Desmanthus4food, Wikimedia Commons.

Uitwisseling van genetisch materiaal komt vaak voor

Nieuw onderzoek, gepubliceerd in de New Phytologist en toegelicht in The Conversation, werpt nieuw licht op dit verschijnsel. We weten al een tijdje dat uitwisseling van genetisch materiaal heel gewoon is bij bacteriën. Deze kunnen vrij genetische informatie opnemen uit hun omgeving. Deze ‘laterale’ of ‘horizontale’ uitwisseling van genetisch materiaal speelt waarschijnlijk een belangrijke rol bij de ontwikkeling van eigenschappen als resistentie tegen antibiotica. En toen ontdekten we dat zulke verschijnselen ook voorkomen bij hogere organismen als bladluizen en paddenstoelen. Bladluizen kunnen een rood schimmelpigment aanmaken waardoor zij niet worden opgegeten; sommige paddenstoelen hebben de genetische instructies gedeeld waarmee psychoactieve stoffen worden gemaakt.

Nu hebben onderzoekers van de Universiteit van Sheffield ‘genetisch detectivewerk’ gedaan aan gewassen. Zij wilden weten of genetische informatie is doorgegeven van de ouders, of dat deze van tijd tot tijd wordt ‘gestolen’ van andere soorten. Zij laten zien dat horizontale overdracht van genetisch materiaal veel voorkomt bij soorten die wortelstokken vormen. Dit zijn onder meer grassen, waaronder rijst, maïs, tarwe, bamboe en suikerriet. En ook bij gewassen als asperge, gember en iris. Nieuwe planten kunnen groeien uit deze wortelstokken, zelfs als ze in kleine stukjes worden gehakt. Dit proces van ongeslachtelijke voortplanting wordt gebruikt door boeren, tuinders en particuliere tuiniers om sommige planten te vermenigvuldigen. Nu komen de onderzoekers tot de conclusie dat wortelstokken van verschillende soorten genetisch materiaal kunnen uitwisselen op nog onbekende manieren. Zij ontdekten DNA van andere soorten in 13 van de 17 bestudeerde grassen, waaronder maïs, gierst en tarwe. Zij schrijven: ‘de genen die worden uitgewisseld tussen grassoorten hebben functies bij de energieproductie, tolerantie tegen stress en immuniteit tegen ziektes; het evolutionaire voordeel is dat ze groter, langer en sterker kunnen worden.’

wortelstokken
Wortelstokken aan viltig kruiskruid. Foto: Falka, Wikimedia Commons.

GM debat

De onderzoekers erkennen dat ze niet weten hoe deze uitwisseling van genetisch materiaal precies plaats vindt. Per slot van rekening kijken ze naar het resultaat van eeuwenoude gebeurtenissen. Ze veronderstellen dat DNA wordt uitgewisseld als de wortelstokken in direct contact komen met elkaar. Misschien smelten de wortels zelfs samen. Door dit soort aseksuele voortplanting kan overgedragen DNA ook worden doorgegeven aan het nageslacht.

En wat is dat het gevolg van dit verschijnsel voor het debat over genetische modificatie? De auteur van het artikel in The Conversation is heel voorzichtig. Het is duidelijk dat grassen zelf hun genen veranderen. Misschien moeten we dit dan ook maar goed vinden als mensen dat doen. Als grassen het al uit zichzelf doen, waarom niet wij ook? Aan de andere kant, als we dit mechanisme kopiëren zouden we een superonkruid kunnen kweken dat we niet meer in de hand kunnen houden. Dat lijkt een evenwichtig standpunt dat kool en geit spaart in dit moeilijke debat. Maar het komt er wel op neer dat de principiële bezwaren tegen GM (‘onnatuurlijk’) worden ontkracht. Er blijven alleen praktische problemen over (‘let op de gevolgen’). Dat is een standpunt waarbij we ons van harte kunnen aansluiten. Dus, zo besluit de auteur, als we dit proces in de vingers krijgen zouden we gewassen op een natuurlijke manier kunnen veranderen. Bijvoorbeeld om hen beter bestand te maken tegen de gevolgen van klimaatverandering.

Interessant? Lees dan ook:
Is het leven maakbaar? Preciezer sleutelen aan het genoom
Genetische modificatie: groeiende kloof tussen publieke perceptie en industriële praktijk
Controverses over genetische modificatie, deel 2: wat is er mis met Monsanto

(Visited 2 times, 1 visits today)

Plaats een reactie