Stengel van gemodificeerde zandraket; de lignine is ingekleurd.

Schakel in een plant één gen uit, en de lignineproductie daalt met eenderde. En dat is goed nieuws voor de biotechnologie die van die lignine alleen maar last heeft, juichen Gentse onderzoekers op de website van Science.

Voorlopig weten ze alleen zeker dat het zo werkt in de zandraket (Arabidopsis thaliana) maar ze rekenen er op dat het ook werkt bij de populieren die ze al jaren proberen te verbouwen tot efficiëntere biomassaleveranciers.

Het gen in kwestie heet caffeoyl shikimaatesterase, afgekort CSE. Er bestonden al vermoedens dat het iets met ligninesynthese te maken had, maar niemand wist precies hoe. In de bekende syntheseroute kwam CSE in elk geval niet voor.

Ruben Vanholme , Wout Boerjan en collega’s van de UGent en het Vlaamse biotech-instituut VIB hebben nu ontdekt dat CSE, samen met een ander enzym genaamd 4 coumaraat:CoA ligase, een omleidingsroute verzorgt voor de omzetting van caffeoylshikimaat in caffeolyl-CoA. Tot nu toe werd aangenomen dat die omzetting geheel het werk is van een ander enzym genaamd HCT, maar in werkelijkheid gebruikt de plant kennelijk beide routes tegelijk.

Schakel je in Arabidopsis het CSE-gen uit, dan blijken er planten te groeien met 36 procent minder lignine per gram stengelweefsel. Bovendien wordt de chemische samenstelling van het resterende lignine anders: er zitten veel meer zogeheten H-units in dan normaal.

Gevolg is dt de cellulose in de stengels veel toegankelijker wordt. Normaal gesproken is 18 procent gemakkelijk om te zetten in glucose die als grondstof voor een fermentatie kan dienen. Dat wordt nu volgens de onderzoekers 78 procent.

Er is al vastgesteld dat heel veel andere plantensoorten, inclusief populieren, over het CSE-gen beschikken. De volgende stap wordt ongetwijfeld om een gen-peppel zonder CSE te kweken en te kijken wat voor biomassa dat oplevert.

Aangezien die lignine zorgt voor de stevigheid van zo’n boom, lijkt het intussen verstandig om die proef te doen op een plek waar het niet waait.

bron: VIB

Onderwerpen