Plant ‘waarschuwt’ nakomelingen tegen hoog stralingsniveau. Had Lysenko dan toch een heel klein beetje gelijk?

Als planten worden bedreigd door milieu-invloeden zoals pathogenen of UV-straling, zetten ze een mechanisme in werking dat hun DNA gemakkelijker laat muteren. Volgens sommigen vergroten ze zo de kans om weerstand op te bouwen. Verrassend genoeg blijken ze dit mechanisme ook te kunnen inschakelen bij hun nakomelingen, zo schrijft Barbara Hohn (Friedrich Miescher-instituut voor biomedisch onderzoek, Basel) deze week in een online-publicatie in Nature.

Met deze ontdekking dreigt een dogma van de moderne biologie onderuit te gaan, namelijk dat je erfelijke eigenschappen nooit kunt veranderen zonder gericht aan het DNA te sleutelen. De laatste die beweerde dat het wél kon was de stalinistische bioloog Trofim Lysenko, die ooit met zijn absurde theorieën de Sovjet-landbouw grotendeels de vernieling in hielp.

Hohns groep deed onderzoek naar ‘homologe recombinatie’, een proces waarbij een stuk DNA elders in het genoom een fragment met ongeveer dezelfde sequentie vervangt. Dit herstelproces komt vaker voor naarmate planten gestrest raken, bijvoorbeeld omdat ze naast de ontplofte kernreactor van Tsjernobyl staan.

Bij een bepaalde batch Arabidopsis-plantjes bleek homologe recombinatie nog vaker op te treden dan normaal. Bij nader onderzoek bleken die zaadjes afkomstig van een moederplant die ooit was bestraald. Hohn noemt de ontdekking ‘pure serendipiteit’.

Uit nader onderzoek bleek dat planten, die worden gestrest door UV-straling of een gesimuleerde aanval van pathogenen, inderdaad nakomelingen krijgen waarbij homologe recombinatie vaker optreedt dan normaal. Dat gebeurt ook wanneer de cellen, waaruit het zaad voortkomt, zelf niet zijn beschadigd of gemuteerd. De neiging kan op z’n minst tot in de vierde generatie worden doorgegeven.

Hohn heeft nog geen verklaring voor het verschijnsel maar ze vermoedt dat het ‘epigenetisch’ is, dus niet opgeslagen in het genoom. Wellicht ‘lekt’ RNA de zaden in, of wordt het DNA door de stress chemisch gemodificeerd zonder dat de sequentie verandert.

bron: news@nature