Wageningen Universiteit

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.