Een slimme strategie om planten tegen herbivoren te beschermen zou gebruikt kunnen worden als een aantrekkelijk alternatief voor chemische bestrijdingsmiddelen.
RNA interferentie (RNAi) is een natuurlijk proces van genregulering. Volgens de laatste onderzoeksresultaten kan het gebruikt worden voor systematische insectenbestrijding. Het potentieel van deze methode is beschreven in de meeste recente editie van het vakblad 'Trends in Biotechnology'.
RNAi en zijn functies
Of genen wel of niet actief zijn hangt af van het vermogen om de genetische informatie te kunnen lezen en vertalen in eiwitten. Het RNA fungeert als een tolk tussen de genetische informatie (DNA) en eiwitten. Zonder de tolk is er geen vertaling in eiwitten mogelijk. Met het RNAi kunnen niet alleen de eigen genen in een organisme worden stilgelegd want dit proces helpt planten, schimmels en insecten ook om zichzelf tegen virussen te beschermen. Tijdens een virale infectie introduceren de pathogenen hun genetisch materiaal in de vorm van dubbelstrengs-RNA (dsRNA) in de cel om zich daar voort te planten. Wanneer het virale RNA in de cel wordt gerepliceerd, wordt het herkend door het RNAi-systeem en in kleine stukken opgebroken. De cel gebruikt deze fragmenten, de zogenaamde siRNAs (kleine interfererende RNA's) om vreemde RNA op te sporen en te elimineren.
De natuur als voorbeeld
Wetenschappers van het Max Planck Instituut voor Chemische Ecologie in Jena en het Max Planck Instituut voor Moleculaire Plantfysiologie in Potsdam-Golm hebben dit natuurlijke mechanisme bestudeerd en gebruikt voor hun experimenten. Bij eerdere onderzoeken slaagden ze erin om RNAi te gebruiken om aardappelplanten tegen hun ergste vijand te beschermen: de Coloradokever. Zij produceerden dsRNA gericht op een belangrijk kevergen, het actinegen, in de cellen van aardappelplanten. Deze planten sloegen de kevers letterlijk op de maag.
De insecten verloren hun eetlust en groeiden niet meer, omdat het eten van de dubbelstrengs-RNA het actinegen van de kevers had stilgelegd. Het kon niet meer in eiwitten worden vertaald. Het onderzoek draaide om het voorkomen dat het eigen RNAi-systeem van de planten de geïntroduceerde dsRNA onmiddellijk zou elimineren, waardoor het niet tegen de kever zou werken. Daar de chloroplasten van plantencellen geen RNAi-systeem hebben, gebruikten de wetenschappers chloroplasten voor dsRNA-productie in plaats van celkernen.