Persbericht
05-07-00, nr. 055
Opnieuw primeur voor Wageningse nematologen:
Aaltjes bezitten van zichzelf herkauwercapaciteiten
Aardappelcystenaaltjes, de beruchte veroorzakers van aardappelmoeheid,
blijken uitgerust met een volledig arsenaal aan celwandafbrekende
enzymen. De aaltjes produceren enzymen waarmee ze zowel de vezels
(cellulose) als het cement (pectines) van celwanden kunnen verteren.
Ze zijn daarmee de eerste dieren waarvan is aangetoond dat zij
zelfstandig deze beide hoofdcomponenten in celwanden van planten
kunnen afbreken. Dit blijkt uit een publicatie van Wageningse en
Schotse nematologen in het gezaghebbende wetenschappelijke tijdschrift
Nature van donderdag 6 juli aanstaande. Voor de onderzoekers van de
leerstoelgroep Nematologie van Wageningen Universiteit betekent de
vondst de tweede primeur: in 1998 ontdekte zij als eersten dat de
aaltjes cellulases (cellulose-afbrekende enzymen) produceren en nu
hebben ze aangetoond dat aaltjes ook pectinases (pectine-afbrekende
enzymen) kunnen aanmaken. Onderzoeker dr. Geert Smant: "De vondst
lijkt triviaal, maar voor veel biologen is het een dogma dat dieren
voor de afbraak van celwanden afhankelijk zijn van symbiotische
micro-organismen. Voor herkauwers is dat inderdaad het geval: zonder
de micro-organismen in de pens kunnen koeien geen gras verteren. Maar
aaltjes - en wellicht ook andere dieren - bezitten deze
afbraakcapaciteiten dus echt van zichzelf. We hebben de betrokken
genen gekloneerd en daarmee het sluitend bewijs geleverd dat de
enzymen in eigen huis gemaakt worden. Wellicht verklaart dit waarom
nematoden zo succesvol planten parasiteren".
Celwandafbraak
Celwanden zorgen bij planten voor stevigheid en bescherming tegen
belagers als bacteriën, schimmels en aaltjes. De celwanden van
plantencellen bestaan voornamelijk uit cellulosevezels die zijn
ingebed in een soort gelei van pectines. De samenstelling is zo
ingewikkeld dat ziekteverwekkers en parasieten van planten complexe
mengsels van enzymen nodig hebben om door de celwand te dringen.
Cellulosevezels kunnen alleen worden afgebroken door cellulases die de
lange ketens van polymeren in hapklare brokken hakken. Het cement van
de celwand, de pectines, vragen om een totaal ander type enzymen:
pectinases. Bij veel dieren, zoals termieten, slakken en garnalen, is
het niet duidelijk wie verantwoordelijk is voor de productie van
celwandafbrekende enzymen: symbiotische bacteriën of eigen genen. Door
deze dieren microben-vrij op te laten groeien is in het verleden
geprobeerd te bepalen of de gastheer zonder de symbionten kan
overleven op een celwandrijkdieet als bijvoorbeeld hout. Vaak leveren
dit soort experimenten geen eenduidige resultaten. Het sluitend bewijs
voor de herkomst van celwandafbrekende enzymen in het
spijsverteringkanaal kan alleen gevonden worden via de identificatie
van de verantwoordelijke genen.
Aaltjesspeeksel
In 1998 ontdekten de Wageningse nematologen dat in speeksel van
aaltjes meerdere cellulases zitten. Het was voor het eerst dat bij een
dier dit soort enzymen werden vastgesteld. In vervolgonderzoek elders
in de wereld bleek dat ook andere dieren, zoals termieten en
zilvervisjes, zelf cellulases produceren ten behoeve van het
spijsverteringssysteem. Nu blijken er dus ook pectinases in het
speeksel van aaltjes te zitten en zijn de betrokken genen opgespoord.
Pectinase-genen zijn nog niet eerder in dieren gevonden.