Een nieuwe studie benadrukt het potentieel van genbewerking om onze voedselvoorziening te beschermen tegen vraatzuchtige insectenplagen. De oplossing ligt in het benutten van eeuwenoude verdedigingsmechanismen: planten produceren zelf eiwitten die hun zetmeel voor veel insecten onverteerbaar maken.
Hoewel wilde variëteiten over deze beschermende middelen beschikken, verzwakte domesticatie voor hogere opbrengsten en gemakkelijkere consumptie deze natuurlijke plaagafweermiddelen vaak. Nu zien wetenschappers genbewerking als een manier om deze verdedigingsmechanismen opnieuw te introduceren of te verbeteren zonder de nadelen van traditionele genetische modificatiemethoden.
Alfa-amylaseremmers zijn de sterren van dit verhaal. Deze eiwitten blokkeren effectief de spijsverteringsenzymen van insecten die zetmeel afbreken, waardoor ongedierte op hun pad wordt uitgehongerd. Insecten zoals snuitkevers, bruchiden, snuitkevers en zelfs koffiebessenboorders vertrouwen op deze enzymen om te gedijen en smullen van gewassen als maïs, bonen, erwten en opgeslagen granen.
Vroeg onderzoek in de jaren 2000 identificeerde genen die verantwoordelijk zijn voor deze remmers in verschillende planten en toonde hun effectiviteit tegen specifieke plagen aan. Wetenschappers ontwikkelden ook genetisch gemodificeerde planten met een verhoogde productie van deze remmers – maar deze benaderingen stuitten op hindernissen.
De uitdagingen van traditionele GGO’s
Traditionele technieken voor genetische modificatie (GMO) zijn weliswaar succesvol, maar omvatten vaak het inbrengen van genen van totaal verschillende organismen in het genoom van de plant. Dit kan zorgen bij consumenten over de veiligheid en aanvaardbaarheid oproepen, wat kan leiden tot kostbare regelgevingsprocessen en marktweerstand.
Genbewerking: een meer verfijnde aanpak
Dit is waar genbewerking in beeld komt. Technologieën als CRISPR bieden ongelooflijk nauwkeurige hulpmiddelen voor het wijzigen van het eigen DNA van een organisme. In plaats van vreemde genen te introduceren, kunnen wetenschappers bestaande genen in het genoom van de plant aanpassen om de productie van alfa-amylaseremmers te stimuleren of zelfs hun effectiviteit tegen doelplagen te verfijnen.
De potentiële voordelen zijn aanzienlijk. Door gebruik te maken van deze aanpak zouden planten op natuurlijke wijze hogere niveaus van deze beschermende eiwitten kunnen produceren zonder alarmsignalen te geven als transgene organismen onder regelgeving zoals die van de Braziliaanse Nationale Technische Commissie voor Bioveiligheid (CTNBio). Dit betekent mogelijk een snellere goedkeuring door de markt en een grotere aantrekkingskracht voor landbouwbedrijven die op zoek zijn naar duurzame oplossingen voor ongediertebestrijding.
“Genbewerking biedt ons de mogelijkheid om de productie van deze remmers te verhogen of ze actiever te maken in planten”, legt Marcos Fernando Basso uit, een onderzoeker bij het Genomics for Climate Change Research Center die de studie leidde. “Dit zou de komende jaren een veelbelovend pad kunnen zijn.”
Het vermogen om plantengenomen nauwkeurig te manipuleren opent opwindende mogelijkheden voor de ontwikkeling van gewassen die veerkrachtig zijn tegen schadelijk ongedierte en tegelijkertijd tegemoetkomen aan de zorgen van consumenten en regelgeving met betrekking tot genetisch gemodificeerd voedsel.
