De lenige chromosomen van schimmels

Veel schimmels doen niet aan seks. Plantenziektekundige Bart Thomma ontdekte dat de schimmel Verticilium ondanks zijn celibataire bestaan toch heel flexibel om kan gaan met zijn genen.

Verticillium is een schimmelfamilie die verwelkingsziekte veroorzaakt in onder andere tomaat en aardappel. Tomaten verwelken als de schimmel de plant infecteert. De afgelopen jaren hebben Wageningse plantenziektekundigen de genoomsequentie van verschillende Verticillium soorten bepaald. Uit dat onderzoek blijkt dat de schimmels genetisch in bepaalde opzichten zelfs flexibeler zijn dan seksueel voortplantende dieren en planten.

Gelijke chromosomen als norm

De mens heeft 46 chromosomen, 23 van de moeder, 23 van de vader. De genen voor bijvoorbeeld oogkleur zijn bij iedereen op hetzelfde chromosoom te vinden. Ook bij andere organismen die zich geslachtelijk voortplanten is de inrichting van de chromosomen gelijk. Gelijke chromosomen zijn de norm in de natuur, omdat ze zorgen dat de genen van de vader en de moeder kunnen combineren in het nageslacht.

Maar Verticilium trekt zich niets aan van die norm, zegt hoogleraar Fytopathologie Bart Thomma. 'Elke stam van Verticillium die we onderzocht hebben heeft een gelijk aantal chromosomen, maar de lengte verschilt erg van individu tot individu. Een gen zit bij de ene schimmel op chromosoom één, bij de andere op drie. We hebben lang gedacht dat seksuele voortplanting nodig was voor variatie. Ik denk dat aseksuele organismen andere manieren hebben ontwikkeld om toch variatie te krijgen.'

Afweersysteem en Verticilium

Net als mensen en dieren hebben ook planten een afweersysteem dat probeert om ziekteverwekkers te onderscheppen. Dat afweersysteem past zich continu aan om nieuwe ziekteverwekkers te herkennen. Succesvolle ziekteverwekkers moeten zich na herkenning dus vliegensvlug aan kunnen passen. Verticilium gebruikt de genetische vrijheid om zich aan te passen aan planten die afweermechanismes ontwikkelen. 'Als resistenties doorbroken worden, zien we dat dat vaak gebeurt op plekken waar de genetische structuur is veranderd.'

Thomma hoopt dat meer inzicht in de lenigheid van Verticillium kan leiden tot nieuwe manieren om planten weerbaar te maken tegen schimmels, waardoor chemische bestrijdingsmiddelen minder vaak ingezet hoeven te worden.