Plant beschermt zich tegen vraat met hormoonsignalen

Als een blad wordt aangeknaagd door een rups of een ander beest, gaat de plant in de verdediging. Hij gaat bepaalde afweerstoffen maken en daarvoor moeten de juiste genen worden geactiveerd. Amerikaanse biochemici beschrijven in Science (23 aug.) hoe dat in zijn werk kan gaan.

Uit tomatebladeren hebben zij een signaalstof geïsoleerd die twee van die plantegenen kan activeren. Het is een klein polypeptide, dat de naam systemine heeft gekregen omdat het, eenmaal op beschadigde bladeren aangebracht, zich al snel via het plantesap systemisch door de hele plant verspreidt. Het systemine-molekuul is opgebouwd uit een keten van 18 aminozuren die in volgorde te spiegelen zijn: een zogenaamd palindromisch polypeptide (net zoals het woordje parterretrap).

Intussen is men erin geslaagd systemine ook synthetisch te maken. In proeven werd natuurlijk of synthetisch systemine aan jonge tomateplantjes gegeven. Dat bleek in beide gevallen al in zeer lage concentraties te werken. Behandelde plantjes "denken' blijkbaar dat ze worden aangeknaagd en als reactie daarop beginnen ze twee afweerstoffen (de enzymremmers proteinase remmer I en II) te maken. De rups die daarvan eet krijgt daar buikpijn van.

De onderzoekers concluderen dat het polypeptide systemine in planten blijkbaar dezelfde signaalfunctie vervult bij het aanzetten van genen als peptidehormonen in dieren. Men vermoedt dat er een netwerk van dergelijke signaalstoffen bestaat om de plantegenen aan en uit te zetten.

Overigens kan hetzelfde signaaleffect worden bereikt met een heel rijtje niet-eiwitmolekulen, waaronder oligosacchariden en verschillende plantehormonen (zoals abscisinezuur en methyljasmonaat).