Lusa med det latinske navnet Brevicoryne brassicae borer seg frem til utvalgte celler i plantens karvev, uten å utløse immunforsvaret til planten. Deretter stjeler den immunforsvaret, og bruker det i sitt eget forsvarssystem. Bruk av genchips skal gi forskerne svar på hva som skjer i planten når lusa er tilstede.
En forskergruppe ved Norges teknisk - naturvitenskapelige universitet (NTNU) har oppdaget den avanserte atferden, og dermed avslørt et av de frekkeste og mest finurlige tyveriene naturforskerne har sett. Prosjektet er et eksempel på hvordan genmodifiserte planter gir nye muligheter til å studere biologiske prosesser av stor økonomisk og vitenskapelig interesse.
Professor i molekylærbiologi Atle Bones og hans forskergruppe ved Botanisk institutt NTNU, har bygd opp kunnskap om signaloverføring mellom celler og organiseringen av planters forsvarssystemer. Til bruk i disse studiene har de den største egenproduserte samlingen av genmodifiserte planter i Norge. Genmodifiserte planter (GMP) utgjør et stadig viktigere redskap i forskningsprosjektene, og gruppen var tidlig ute både med å produsere genmodifiserte planter og med å studere effekter av genmodifiseringene.
Lurer plantene
"NØDVENDIG: Det finnes mange mennesker som har sykdommer som ikke kan behandles med eksisterende medisiner. Uten farmasøytisk og biomedisinsk forskning vil ikke leger kunne hjelpe disse pasientene. (Foto: Siw Ellen Jakobsen) "
Lusa Brevicoryne brassicae ødelegger avlinger av en rekke korsblomstrede vekster inkludert oljeraps for en formue hver år. Lusa setter seg på en gruppe planter som inneholder en type svovelholdige forbindelser forskerne lenge har vært interessert i å utforske. Disse kalles glukosinolater og cyanogene glukosider, og finnes blant annet i raps, havre, brokkoli, erteplanter og sennep. Stoffene har vist seg å være svært viktige for plantenes forsvar mot blant annet insekter og sopp, og skulle også ha stoppet Brevicoryne brassicae. Men den har klart å lure plantene. Ved hjelp av et særdeles avansert stikkeredskap leter den seg fram til forsvarsstoffene og stjeler det fra spesielle celler i planten. Dette er meget presis dypvannsboring!
Deretter bruker lusa plantens forsvarsstoff i sitt eget forsvarssystem. Når den blir angrepet av et rovinsekt, aktiverer den de “stjålne” glukosinolat-forbindelsene og egne enzymer og blir selv svært giftig.
Lager genchips
Ved hjelp av genteknologi/modifisering har forskerne kunnet skille ut de aktuelle genene i plantene og insektene, samtidig som de i mikroskopet studerer det avanserte tyveriet av forsvarsstoffer mens planten og insektet er levende. Det spesielle naturfenomenet blir regnet som så interessant at en rekke andre forskergrupper ved NTNU og Planteforsk, både plante- og insektforskere og bioinformatikere, går inn i et større forskningssamarbeid for å utforske det nærmere. Bones forteller at det arbeides med å lage en såkalt genchips. Dette er en teknologi der alle plantens gener (den enkleste planten har 25 500 gener!) “spottes” inn på en glasschips. -Da kan vi måle hvor aktive hvert enkelt av genene er når lusa sitter på planten, og når den ikke gjør det. Fordelen er at vi på denne måten kan få sammenliknet responsen til alle genene i planten samtidig under ulike forhold.
Glukosinolater har også medisinsk effekt: Spaltningsprodukter av typen isothiocyanater er i dyreforsøk vist å kunne være kreftforebyggende. Dette gjelder for eksempel stoffer produsert i brokkoli.
