Uitgestrekte hobbels op bladeren: zo laat je insecten groeien

Zondag 7 maart 2021

Uitgestrekte hobbels op bladeren
Dit is hoe insecten groeien

Vaak worden de gezwellen op de bladeren van de plant, motten genoemd, veroorzaakt door insecten. Een van de onderzoekers zegt dat de manier waarop dieren deze groei in planten beheersen “een van de grootste onopgeloste problemen in de biologie lijkt te zijn”. Maar aanwijzingen zijn nu te vinden in het genoom van het insect.

Virussen en bacteriën kunnen dit, en sommige motten ook, maar vooral insecten: ze zorgen ervoor dat planten weefsels laten voortplanten en creëren zo kleine ruimtes om het nageslacht te beschermen. Inmiddels is onderzocht hoe ze bij een soort mijt planten konden aanzetten tot het vormen van dergelijke tannines. Ze hebben een groep genen geïdentificeerd die worden geactiveerd in de speekselklieren van het insect en leiden tot de vorming van gal, Ze schrijven voor “Current Biology”​ Een van de genen bepaalt of gal rood of groen is.

Er is een bijna onuitputtelijke groep plantenbollen: klein en groot, rond en langwerpig, sommige lijken zelfs op een bloem. Planteninsecten zijn complexe structuren die dieren beschermen tegen veranderende omgevingsomstandigheden en roofdieren, maar ook zorgen voor toegang tot voedsel zoals plantensappen, schreven onderzoekers onder leiding van David Stern van het Howard Hughes Medical Institute in hun artikel. Elk type galvormend insect lijkt een andere gal te produceren, zelfs wanneer verwante soorten insecten dezelfde plant aanvallen.

“Het genoom beheersen van een levend wezen in een ander koninkrijk”

Hoe ze dit precies hebben weten te bereiken “blijkt een van de grootste onopgeloste problemen in de biologie te zijn”, zegt Stern in een persbericht van het instituut. “Hoe controleert een levend wezen in het ene koninkrijk het genoom van een levend wezen in een ander koninkrijk om zijn ontwikkeling volledig te reorganiseren en een habitat te vestigen?”

Om dichter bij het antwoord op deze vraag te komen, onderzochten onderzoekers de bitterheidvormende strenge insecten van de maagdelijke toverhazelaar (Hamamelis virginiana), een struik die groeit in Noord-Amerika. Ze identificeerden eerst een gen bij insecten dat in de ene variant verantwoordelijk is voor de vorming van groene bolletjes en in een andere variant voor de vorming van rode bolletjes. Daarna verzamelden ze meer bladluizen van deze soort – zij het van berkenbomen, waarop ze in de zomer leven zonder de vorming van motten. Vervolgens vergeleken ze de genetische activiteit in de speekselklieren van de stekende en niet-irriterende luizen.

Ze kwamen een aantal genen tegen die alleen in galblaasvormende insecten werden aangetroffen. Onderzoekers schrijven dat eiwitten die door genen worden geproduceerd, plantencellen binnendringen met zuigend luizenspeeksel, waar ze de vorming van weefsels herprogrammeren. Op deze manier groeit geelzucht in plaats van de normale plantenweefsels. “Na jaren van afvragen wat er aan de hand is, is het zo lonend om iets te kunnen laten zien”, zegt Stern.