ENGINEERINGNET.BE - Het welzijn van organismen hangt voor een groot deel af van de bacteriën en andere microben die in en op het organisme leven. Het totaalpakket van al die microben heet het microbioom, wat ook bij planten voorkomt.
Onderzoekers van de universiteiten van Keulen en Utrecht richtten zich op Verticillium dahliae, een beruchte schimmel die verwelkingsziekte veroorzaakt bij veel planten, zoals tomaten en sla, olijfbomen, sierbomen en -bloemen, katoen en aardappelen.
Hun studie toont aan dat de schimmel het antimicrobiële eiwit VdAMP3 afscheidt, om het microbioom van de plant te manipuleren als een zogeheten effector.
Effectormoleculen richten zich doorgaans tegen onderdelen van het immuunsysteem van de gastheer, wat leidt tot een verminderde immuunreactie. De onderzoekers hebben aangetoond dat ook microben van het microbioom tot het doelwit behoren.
Wanneer de schimmel zijn gastheer koloniseert, onderdrukt VdAMP3 nuttige organismen in het microbioom van de plant. Dit leidt tot een verstoord microbioom. Door die ontwrichting kan de schimmel zijn levenscyclus voltooien en nakomelingen produceren die zich verspreiden en nieuwe infecties in gang zetten.
Een jaar geleden vonden de onderzoekers ook al een molecuul dat niet werkt tegen concurrerende schimmels, zoals VdAMP3, maar tegen concurrerende bacteriën.
Meer kennis over dit soort mechanismen kan helpen planten beter bestand te maken tegen ziekteverwekkers en betere strategieën voor gewasbescherming op te stellen.
Gezien de groeiende wereldbevolking, beperkte landbouwgrond en de noodzaak om de milieu-impact en vervuiling te verminderen, is een van de belangrijkste doelstellingen van plantwetenschappers om de opbrengst van gewassen te verhogen en onze ecologische voetafdruk op het milieu te minimaliseren.
In vervolgexperimenten hopen de onderzoekers nog meer effectoreiwitten te kunnen aanwijzen die selectief antimicrobieel zijn. Ze nemen dan opnieuw Verticillium dahliae onder de loep, maar richten zich ook op andere ziekteverwekkers die verschillende infectiestrategieën hebben.
Ontrafelen hoe deze moleculen werken, en hoe ze de ene microbe kunnen remmen en de andere niet, is belangrijk om nieuwe mechanismen te ontdekken om microben aan te pakken. Dit kan uiteindelijk zelfs leiden tot de ontwikkeling van nieuwe antibiotica.
