Moleculaire werking Roundup-resistentie eindelijk begrepen

Het wereldwijd veelgebruikte onkruidbestrijdingsmiddel Roundup werkt doordat het aan een enzym EPSP-synthase bindt, waarna dat dicht vouwt. Bij planten die door genetische manipulatie resistent zijn gemaakt tegen Roundup is één aminozuur in de eiwitketen van het enzym veranderd. Daardoor klapt het enzym niet meer in elkaar en behoudt het zijn functie. Die is onontbeerlijk voor het leven van de plant.

Het door Amerikaanse en Duitse onderzoekers ontrafelde moleculaire mechanisme van Roundup volgt ruim vijftien jaar na de ontdekking dat een enzym uit bacteriën planten ongevoelig kan maken voor Roundup. Proceedings of the National Academy of Sciences, 14 augustus).

Glyfosaat – het actieve molecuul in Roundup – blokkeert in planten het enzym 5-enolpyruvylshikimaat-3-fosfaat (EPSP)-synthase. Daardoor kunnen de planten bepaalde essentiële aminozuren niet meer aanmaken en gaan zij uiteindelijk dood. Begin jaren negentig isoleerden onderzoekers van het Amerikaanse agrochemische bedrijf Monsanto een resistente vorm van het enzym uit Agrobacterium-bacteriën in de modder nabij een afvalpijp van een van zijn glyfosaatfabrieken. Het gen van de bacterie dat de code bevat voor het resistente enzym werd vervolgens met succes ingebouwd in planten. De resistente planten groeien in akkers waar met glyfosaat wordt gespoten, waardoor alle andere planten sterven. Het areaal van glyfosaatresistente landbouwgewassen groeide vooral in de Vereningde Staten explosief. In 2005 was in de VS 87%van alle ingezaaide soja, 61% van de katoen en 26% van de maïs resistent tegen Roundup.

Maar ondanks die wijdverbreide toepassing was het exacte moleculaire werkingsmechanisme van de resistentie nog niet opgehelderd. De nieuwe kennis over de werking van het resistente enzym kan belangrijk zijn voor de ontwikkeling van nieuwe bestrijdingsmiddelen die aangrijpen op het EPSP-synthase. Schönbrunn en zijn medewerkers zien hierin een mogelijkheid om resistentie tegen Roundup die soms spontaan ontstaat bij onkruid te kunnen omzeilen.

Sander Voormolen