Utrechtse onderzoekers hebben de uitwerking van bèta-aminoboterzuur op planten ontrafeld. Ze hopen met deze stof nu het immuunsysteem van gewassen te kunnen versterken zonder de groei te remmen, schrijven ze in Nature Chemical Biology.

Het zou betekenen dat je in de toekomst toe kunt met minder pesticiden, en dat plantenziektes toch een kleiner deel van de oogst verloren laten gaan. Nu is dat wereldwijd nog 20 procent.

Tot nu toe was die combinatie van effecten de reden dat bèta-aminoboterzuur (BABA, officieel 3-aminobutaanzuur) nooit populair is geworden in de landbouw. Dat het de afweer van planten tegen een zeer breed spectrum van micro-organismen op scherp zet, is allang bekend. Maar als je er iets te veel van gebruikt groeien de gewassen niet goed meer.

Onder leiding van Corné Pieterse (UU) en Jurriaan Ton (vroeger ook UU, tegenwoordig University of Sheffield) is nu ontdekt welk planteneiwit dient als BABA-receptor. Het blijkt een aspartyl-tRNA synthetase te zijn, genaamd IBI1. Normaal bindt dit L-asparaginezuur , en het R-enantiomeer van BABA heeft daar qua vorm heel veel van weg. Vandaar.

(Of gamma-aminoboterzuur (GABA) en misschien zelfs gamma-hydroxyboterzuur (GHB, die drug dus) hetzelfde effect hebben is een voor de hand liggende vraag. Volgens Pieterse luidt het antwoord nee)

BABA zit dus de normale verwerking van asparaginezuur door IBI1 in de weg. Dat blijkt beide genoemde effecten aan te jagen, maar via verschillende routes. Het ‘primen’ van de afweer tegen pathogenen lijkt een nevenfunctie van IBI1 te zijn, waar het enzym alleen aan toe komt als het dankzij BABA zijn gewone werk niet kan doen. De remming van de groei is een gevolg van de stress die ontstaat als de enzymatische behandeling van tRNA met asparaginezuur uitblijft.

De onderzoekers zijn daar onder meer achter gekomen dankzij zandraketten (Arabidopsis) met een subtiele mutatie in hun IBI1: bij die plantjes versterkte BABA de afweer niet terwijl de groei wél werd geremd.

Voor de hand ligt dan dat je de twee mechanismes moet kunnen loskoppelen. De onderzoekers weten nog niet precies hoe, maar er moet iets te verzinnen zijn dat zorgt dat IBI1-gebrek de plant niet meer in de stress jaagt. Of je dat met genetische modificatie voor elkaar moet krijgen of dat het ook gaat lukken door natuurlijke mutaties slim te kruisen, laat Pieterse open. Een andere mogelijkheid is volgens hem om een variant op BABA te verzinnen die alléén de afweer versterkt.

bron: Nature Chemical Biology, UU (met dank aan Corné Pieterse)