Vraag 14Insecten bestrijden met RNAi
Schreef je op papier? Maak een foto van je uitwerking op papier. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
De insecten die een bedreiging vormen voor voedselgewassen worden steeds meer resistent tegen insecticiden. Een nieuwe bestrijdingstechniek maakt gebruik van RNAi (RNA-interferentie). Het is onderzoekers van het Max Planck Instituut gelukt om hiermee de Coloradokever, wereldwijd de grootste bedreiger van de aardappeloogst, uit te schakelen. De Coloradokever ( Leptinotarsa afbeelding 1 decemlineata , afbeelding 1) werd in 1922 per ongeluk vanuit de VS geïntroduceerd in Europa. Ook in Nederland vinden de kever en zijn larven een overmaat aan voedsel. Ze eten bladeren van de aardappel en verwante soorten zoals de tomaat, en hebben weinig last van natuurlijke vijanden. Coloradokevers hebben resistentie ontwikkeld tegen verschillende veelgebruikte insecticiden en inmiddels ook tegen de nieuwere middelen uit de groep van de neonicotinoïden. Wilde planten beschikken vaak over hun eigen chemische bescherming tegen vraat. Bij het ontwikkelen van voedselgewassen is deze bescherming door de veredeling vaak verminderd.
Insecticiden uit de groep van neonicotinoïden blokkeren de acetylcholine-receptoren in het centrale zenuwstelsel van insecten.
De onderzoekers maakten met behulp van DNA-technieken aardappel-planten die dubbelstrengs-RNA (dsRNA) konden produceren gericht tegen het ACT-gen van de Coloradokever. Het ACT-gen codeert voor β -actine, een belangrijk onderdeel van het cytoskelet van cellen van de kever. Het dsRNA van de aardappelplant kan in de cellen van de kever het mechanisme van RNAi in gang zetten waardoor de genexpressie van het ACT-gen wordt geremd. RNAi werkt als volgt (afbeelding 2): 1 dsRNA wordt in het cytoplasma door het enzym dicer geknipt in stukjes van ongeveer 21 nucleotiden, die siRNA (short interfering RNA) worden genoemd. 2 De antisense-streng van het siRNA vormt vervolgens, samen met een complex van eiwitten, het RISC (RNA-induced silencing complex). 3 Zodra RISC een mRNA met een complementaire code bindt, wordt dit mRNA vernietigd. afbeelding 2 dsRNA stap 1 dicer siRNA RISC-eiwitten sense-RNA antisense-RNA stap 2 RISC met antisense-RNA mRNA stap 3 mRNA wordt vernietigd
Het dsRNA van de aardappelplant is gericht tegen een deel van een exon in het ACT-gen.
De onderzoekers maakten twee typen transgene planten: aardappelplanten waarbij het genconstruct voor het maken van dsRNA gericht tegen het ACT-gen was ingebouwd in de chloroplasten en aardappelplanten waarbij het genconstruct was ingebouwd in de celkern. Er bleek een groot verschil in overleving wanneer de kevers en hun larven van het ene type plant aten of van het andere type plant. Het veronderstelde RNAi-mechanisme en de gevolgen voor de kevers is vereenvoudigd weergegeven in afbeelding 3. afbeelding 3 methode 1: methode 2:
De beschreven RNAi-techniek gericht tegen het ACT-gen heeft een groter effect op de larven van insecten dan op volwassen exemplaren.
Insectenbestrijding met RNAi is selectiever dan bestrijding met reguliere insecticiden.
Verklaar waardoor bestrijding met RNAi selectief is.