Britse onderzoekers ontdekten hoe het rijpingsproces van tomaten kan worden versneld of vertraagd door de expressie van één enkel eiwit te veranderen.

Het is voor velen een no-go: genetisch gemodificeerd voedsel. Toch weerhoudt dat wetenschappers niet om er onderzoek naar te doen. Dit team van de Universiteit van Oxford heeft nu ontdekt hoe het tomaten sneller kan laten rijpen door te sleutelen aan een gen. Ze publiceerden hun onderzoek in Nature Plants.

Lees ook:

• Wetenschappers ontdekken waarom tomaten zo saai smaken
• ‘Deze pastamaaltijd bevat GM-kool’

Plastiden

Plastiden, kleine organellen die uitsluitend in plantaardige cellen worden aangetroffen, zijn de hoofdrolspelers in deze studie. Er zijn drie soorten: amyloplasten (opslagplaats voor zetmeel), chloroplasten (bladgroenkorrels) en chromoplasten. Chromoplasten ontstaan uit chloroplasten en zijn onder meer verantwoordelijk voor de rijping en daarmee de rode kleur van tomaten. Onrijpe tomaten zijn dan ook groen omdat ze nog veel chloroplasten en weinig chromoplasten bevatten.

Hoe belangrijk chromoplasten ook zijn voor de rijping, er was nog verrassend weinig bekend over hoe ze tomaten laten rijpen. De Britse wetenschappers ontdekten in 2019 al een biochemische route (in het Engels een pathway genoemd) die plastiden in staat stelt eiwitten die ze nodig hebben van elders in de plant te importeren en eiwitten die ze niet nodig hebben te verwijderen. Hierdoor kunnen de plastiden niet alleen de vrucht laten rijpen, maar ook verschillende functies vervullen die belangrijk zijn voor de plant: van de ontkieming van het zaad tot de productie van de vrucht.

In de huidige studie namen de onderzoekers deze route verder onder de loep en ontdekten het zogeheten SP1-eiwit dat ervoor zorgt dat ‘groene’ chloroplasten zich ontwikkelen tot ‘rode’ chromoplasten. Toen het team het gen, dat voor dit eiwit codeert, uitschakelde in tomaten duurde het langer voordat ze rijp waren; ze bleven lang groen en hard. Door de expressie van ditzelfde gen juist te stimuleren, rijpten de vruchten veel sneller. Ze kleurden rood en het vruchtvlees werd zachter.

GM-wet

Het team denkt dat het, door te sleutelen aan genen betrokken bij deze biochemische route, ook andere gewassen kan aanpassen. Hierdoor kan de opbrengst van aardappelen bijvoorbeeld worden verhoogd, of onderzoekers kunnen tarweplanten ontwikkelen die langer groen blijven zodat ze meer graan produceren. Hierbij moeten wetenschappers zich wel aan de strenge regelgeving omtrent genetische modificatie houden.

Toch worden al sinds de jaren 80 gewassen verbeterd door er bepaalde genen aan toe te voegen – of juist genen uit te schakelen. Hierdoor is bijvoorbeeld een maïsplant ontwikkeld die bestand is tegen insectenvraat.

Bronnen: Nature Plants, University of Oxford, New Atlas

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!