In de Volkskrant juichen wetenschappers: het is gelukt om de fotosynthese van tabaksplanten flink op te voeren. Dat betekent dat planten veel sneller licht en koolstof uit de lucht kunnen omzetten in biomassa en dus ook in voedsel.
Het geheim van de smid zit in het aanpassen van het enzym RuBisCo. Dat wijdverspreide enzym kampt, volgens wetenschappers, met een foutje dat de evolutie heeft laten zitten. Het laat de nodige gewassen (de zogeheten C3-gewassen) ongeveer één op vijf keer zuurstof in plaats van koolstof (CO2) uit de lucht pakken om daar, in combinatie met zonlicht en stoffen uit de bodem, nieuwe stengels, takken en nieuwe bladeren van te maken. Wie het foutje corrigeert, versnelt de groei en het omzetten van CO2 in bovendien meer organisch materiaal.
Louise Fresco, voorzitter van de WUR, hoopte al langer op een doorbraak in het genetisch aanpassen van RuBisCo om de wereld beter te kunnen voeden. Het potentieel zou een oogstverhoging kunnen betekenen van 20-50%. Voorlopig moet eerst nog aangetoond worden dat de extra groei in voor de humane voedselketen nuttige delen van planten te manipuleren valt.
Naar een manier om groeiversnelling door het metabolisme van C3-gewassen genetisch 'op te voeren' wordt al geruime tijd gezocht. Het onderzoek is onafhankelijk gefinancierd door de Bill en Melinda Gates Foundation, de Foundation for Food and Agriculture Research (FFAR) en het Britse Department for International Development (DFID). De grote veredelaars kunnen geen rechten doen gelden op de doorbraak. De nieuwe, efficïenter groeiende gewassen die met de doorbraak straks mogelijk worden ontwikkeld, kunnen daarom in beginsel tegen lage kosten aan boeren worden geleverd als de opdrachtgevers geen geld claimen voor hun ontwikkelrisico's en kosten.
ScienceMag - Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field
Het geheim van de smid zit in het aanpassen van het enzym RuBisCo. Dat wijdverspreide enzym kampt, volgens wetenschappers, met een foutje dat de evolutie heeft laten zitten. Het laat de nodige gewassen (de zogeheten C3-gewassen) ongeveer één op vijf keer zuurstof in plaats van koolstof (CO2) uit de lucht pakken om daar, in combinatie met zonlicht en stoffen uit de bodem, nieuwe stengels, takken en nieuwe bladeren van te maken. Wie het foutje corrigeert, versnelt de groei en het omzetten van CO2 in bovendien meer organisch materiaal.
Louise Fresco, voorzitter van de WUR, hoopte al langer op een doorbraak in het genetisch aanpassen van RuBisCo om de wereld beter te kunnen voeden. Het potentieel zou een oogstverhoging kunnen betekenen van 20-50%. Voorlopig moet eerst nog aangetoond worden dat de extra groei in voor de humane voedselketen nuttige delen van planten te manipuleren valt.
Naar een manier om groeiversnelling door het metabolisme van C3-gewassen genetisch 'op te voeren' wordt al geruime tijd gezocht. Het onderzoek is onafhankelijk gefinancierd door de Bill en Melinda Gates Foundation, de Foundation for Food and Agriculture Research (FFAR) en het Britse Department for International Development (DFID). De grote veredelaars kunnen geen rechten doen gelden op de doorbraak. De nieuwe, efficïenter groeiende gewassen die met de doorbraak straks mogelijk worden ontwikkeld, kunnen daarom in beginsel tegen lage kosten aan boeren worden geleverd als de opdrachtgevers geen geld claimen voor hun ontwikkelrisico's en kosten.
Mochten jullie geïnteresseerd zijn: In een recente publicatie in Molecular Plant Reports schrijven Chinese onderzoekers dat ze er met genetische modificatie in zijn geslaagd de fotosynthese van rijst zodanig te verbeteren, dat ze beter van fel zonlicht kunnen profiteren. Dat zou (in theorie?) kunnen leiden tot 27% hogere graanoogst.
Bij eerdere experimenten in Arabidopsis (zandraket, de laboratoriumrat onder de planten) is steeds gepoogd om de fotorespiratie te omzeilen. Fotorespiratie is het lichtafhankelijke proces, waarbij zuurstof wordt opgenomen en CO2 wordt geproduceerd. Dit kost de plant een flinke hoeveelheidenergie.
De Chinese onderzoekers hebben het fotorespiratieproces nu (deels) weten te omzeilen in rijst. Ze hebben de rijstgenen die zorgen voor de productie van 3 enzymen in de bladgroenkorrels (chloroplast) gezet. Deze enzymen zorgen voor de omzetting van glycolaat, een product van de fotorespiratie, in CO2. Door de modificatie steeg de CO2-concentratie in de platencellen, wat resulteerde in een 15-22% verhoogde fotosyntheseactiviteit, grotere, groenere planten met 15-35% meer droge stof en 7-27% meer graanopbrengst.
Dank voor je toelichting, Peter. Die lijkt mij correct, inclusief de suikers, die ik over het hoofd zag. Maar de aminozuren (die je óók in #34 noemde) waren niet correct. Dat zijn namelijk de bouwstenen van eiwitten.
Wouter #53 2: Nucleotiden: Nucleotiden zijn de bouwstenen waaruit DNA- en RNA-moleculen zijn opgebouwd. De erfelijke informatie ligt besloten in de volgorde, oftewel sequentie, van de nucleotiden in die moleculen. Een nucleotide bestaat uit drie onderdelen: een stikstofbase, een suikergroep en een of meer fosfaatgroepen.
Stikstofbasen: Er zijn vijf stikstofbasen die in nucleotiden kunnen voorkomen: adenine (A), cytosine (C), guanine (G), thymine (T) en uracil (U). DNA-nucleotiden komen alleen A, C, G en T voor. RNA bevat U in plaats van T. De stikstofbasen zijn in een nucleotide verbonden aan het eerste koolstofatoom van de suikergroep.
Suikergroep: DNA-nucleotiden bevatten de suikergroep desoxyribose. De suikergroep in RNA is ribose. Beide suikergroepen bestaan uit een ring van vier koolstofatomen en een zuurstofatoom; het verschil is dat aan het tweede koolstofatoom van desoxyribose geen hydroxylgroep (-OH), maar een waterstofatoom (H) gebonden is.
Fosfaatgroep: De fosfaatgroep (-PO3) zit aan het vijfde koolstofatoom van de suikergroep. In een DNA- of RNA-streng bindt de fosfaatgroep aan het derde koolstofatoom van de suikergroep van het vorige nucleotide. De keten van suiker- en fosfaatgroepen die zo ontstaat, is de ‘ruggengraat’ van de streng.
Ik gebruikte opzettelijk "uiteindelijk" en "zo ongeveer". Maar voor jou was ik te kort door de bocht. Er zit meer dan de stikstofbasen in DNA. Maar misschien begrijp ik jouw reactie niet.
Wouter, ik probeerde weer even te laten zien waar Ben Feringa de mist ingaat omdat hij zijn denken - als realist, vermoed - als uitgangspunt neemt en dus een fantast wordt.
Blij te horen dat je daar niet bij wilt horen. Waardeer het punt: zelfs eminente wetenschappers snappen niet wat hun (vermeende) kennis betekent. Dat wilde ik hier nog maar eens benadrukken, want het is een ernstige ziekte.
Ik kom in deze draad vreemde dingen tegen:
1. Veel commentatoren nemen meteen voetstoots aan dat we hier te maken hebben met een nieuwe groene revolutie. Dat gejuich is mij veel te vroeg. Laten we afwachten wat de praktische toepassingsmogelijkheden zijn in voedselgewassen.
2. Peter Jens stelt in #35 dat DNA wordt afgebroken tot suikers en aminozuren. Klopt niet. DNA bestaat uit een keten van 4 verschillende stikstofbasen.
Het zijn eiwitten die worden afgebroken tot aminozuren en koolhydraten die worden afgebroken tot suikers.
3. Niels Louwaars stelt in #18: landbouw is per definitie geen natuur. Klopt ook niet. De mens is er in zijn ca. 200.000 jarig bestaan nog NOOIT in geslaagd om zelfs maar EEN levende cel te maken, laat staan een hele plant. Wat dat betreft is landbouw nog altijd natuur.
Wel zijn er uiteraard grote verschillen in de mate waarin de natuur is gestuurd. In de landbouw is dat vrij sterk, in de glastuinbouw nog sterker. Maar laten we niet denken dat we de natuur kunnen afschaffen.
4. Dick verwijst in #45 naar een discussie in een eerdere draad tussen Dennis, hem en mij over feiten en zegt: "Dit zijn puur geconstrueerde 'waarheden' waar de werkelijkheid zich niets van aantrekt. Als God bestond, zou hij verschrikkelijk moeten lachen. Schuddebuikend, stel ik me zelfs voor, over zoveel geborneerde arrogantie. Verstandige mensen weten dat ze de werkelijkheid zelf verzinnen en zijn wat rustiger met hun claims."
Zo geformuleerd lijkt het alsof ik het met dit m.i. extreme standpunt eens ben. Ik vind DAT nu juist een onhoudbare claim, misschien zelfs voer voor schuddebuiken hier boven. Mijn standpunt: wat wij "feiten" noemen is een mix van objectieve werkelijkheid en projectie/constructie. Ik ben dus een kritische realist, Dick noemde zich een kritische pragmaticus.
Maar laten we deze discussie hier alsjeblieft niet over doen, want alle argumenten zijn te vinden in die eerdere draad.