Mandipropamid in de receptor: de grijze delen zijn de eindjes aminozuur die de binding verzorgen.

Met een simpele genetische ingreep kun je gewassen zo ver krijgen dat ze een landbouwgif voor een hormoon aanzien. Het lukt al om zo de wateropname uit te zetten en zo de droogteresistentie op te voeren, meldt Nature.

Waarbij het grote voordeel van dat landbouwgif zou zijn, dat het wettelijk al is toegestaan om het te sproeien zodat je één vergunning minder hoeft aan te vragen.

De modificatie zit in een receptor voor een echt plantenhormoon, ABA oftewel abscisinezuur. In tijden van droogte maken planten extra ABA aan, waarna de receptor onder meer zorgt dat de huidmondjes (stomata) van de bladeren worden gesloten om het resterende water binnen te houden.

Door te sproeien met ABA zou je dit proces kunnen stimuleren zodat je gewassen nog minder water nodig hebben. Maar helaas is ABA nogal duur om te maken, is het lichtgevoelig en breken planten het vrij snel af. Er wordt wel geëxperimenteerd met stoffen die hetzelfde effect op de ABA-receptor hebben, maar eer je die op je gewassen mag loslaten moet je ongetwijfeld een langdurig toelatingsproject doorlopen.

Vandaar dat Sean Cutler en collega´s van de UC Riverside liever die receptor veranderen zodat hij op een bestaande stof reageert.

De bindingsplek van die receptor omvat 25 aminozuurresten, dus als je er één van vervangt zijn er 25 x 19 = 475 variaties mogelijk. Cutlers eerste stap was om die alle 475 uit te proberen met vijftien verschillende landbouwchemicaliën. Een paar combinaties gaven een zwakke binding te zien, en daarmee experimenteerden hij en zijn groep verder.

Uiteindelijk kwamen ze uit op een receptor waarin zes aminozuren waren gewijzigd, waardoor hij overgevoelig werd voor mandipropamid. Dit fungicide van Syngenta (merknaam Revus) is in de EU niet toegelaten maar in de VS wél. Moleculair lijkt het nauwelijks op ABA maar in de gemodificeerde receptor past het precies.

De gewijzigde genetische code werd ingebouwd in zandraketten (Arabidopsis) en tomatenplanten, die daarna inderdaad hun water vasthielden wanneer ze met mandipropamid werden besproeid en zich beter herstelden na een periode zonder water. Het effect bleef twee dagen langer ‘hangen’ dan dat van ABA op ongewijzigde planten.

En de kans lijkt bijzonder klein dat deze modificatie enig risico voor de buitenwereld oplevert, al kun je dat natuurlijk nooit op voorhand helemaal uitsluiten.

bron: UC Riverside