‘Riboswitches’ zijn in principe te gebruiken om genen in de bladgroenkorrels van tabaksplanten aan en uit te zetten. Dat opent nieuwe perspectieven voor het gebruik van die korrels als eiwitfabriekjes, melden onderzoekers van het Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam.

Bladgroenkorrels (chloroplasten) zijn ooit geëvolueerd uit symbiontische bacteriën en beschikken nog altijd over een eigen set DNA met duidelijk bacteriële trekjes. Er is al eerder voorgesteld om dat DNA te voorzien van extra genen die eiwitten produceren voor - bijvoorbeeld - medicinale doeleinden. Voordeel is dat een plantencel tientallen chloroplasten heeft, zodat de opbrengst in theorie heel hoog zou moeten zijn. Tot nu toe zijn daar echter maar heel weinig positieve ervaringen mee, wat volgens de Max Planck-wetenschappers komt doordat planten met sommige van die eiwitten zichzelf vergiftigen.

De Duitsers willen dat nu verhelpen door via een ‘riboswitch’ de eiwitproductie uit te stellen tot vlak voor de oogsttijd, zodat die vergiftiging geen kwaad meer kan.

Dergelijke riboschakelaars komen voor zover bekend niet bij mensen voor, alleen in sommige bacteriën. Het zijn stukjes ribosomaal RNA die de het aflezen van mRNA blokkeren en dus expressie van een gen voorkomen.

Mogelijk beschikken chloroplasten ook van nature over riboswitches. Het zijn immers ex-bacteriën. Dat is echter lastig aan te tonen omdat hun genoom nogal beperkt is. Het bevat relatief veel genen die essentieel zijn om te overleven, en die je tijdens experimenten daarom beter niet kunt uitschakelen.

De Duitsers hebben dat nu opgelost door er zowel een extra gen in te zetten, als de bijbehorende bacteriële riboswitch. Die was zó ontworpen dat hij werd uitgeschakeld door theophylline, een stof uit theeplanten.

In PNAS melden ze dat ze inderdaad hebben kunnen aantonen dat het eiwit, waarvoor dat extra gen codeerde, pas werd geproduceerd wanneer ze theophylline over de tabaksplanten sproeiden. Het riboswitch-mechanisme werkt dus wel degelijk bij chloroplasten.

bron: Max-Planck-Gesellschaft

Onderwerpen