Tom Wennekes Chemicus onderzoekt communicatie tussen plant en bacteriën

Op zoek naar een suikermedicijn voor de bodem

Planten scheiden stoffen (exudaten) uit om het bodemleven rond hun wortels te stimuleren. Een kwart daarvan bestaat uit suikers. Vaak is de veronderstelling dat die suikers dienen als voedsel voor de bodembacteriën. Maar waarschijnlijk spelen ze ook een belangrijke rol bij de onderlinge communicatie tussen plant en bacteriën. Chemicus Tom Wennekes van Wageningen UR heeft een beurs gekregen om dat te onderzoeken. Hij bouwt de wortelomgeving (rhizosfeer) na op een ‘culturing chip'.

“In de biologie is de rol van suikers als communicatiemiddel al langer bekend, maar over hoe ze die rol precies vervullen, met name ook bij planten, weten we nog weinig”, vertelt hij. “Meer inzicht is welkom. Als bepaalde suikers veel invloed in de rhizosfeer blijken te hebben, zou je die in theorie toe kunnen voegen bij bodemziekten om de balans in het bodemweb te herstellen.”
Omdat de bodem te complex is om dit soort processen goed te kunnen volgen, bouwt hij de rhizosfeer na op een chip van poreus aluminiumoxide (in eerste instantie 8x36 mm). Zowel planten als veel bacteriën kunnen goed groeien op zo’n ‘kweekplaatje’. “Zo bouwen we een versimpeld model van de rhizosfeer. Vervolgens gaan we meer soorten bacteriën toevoegen en suikers. We maken zo stap voor stap een steeds ingewikkeldere situatie. Daarna gaan we kijken of je de processen op de chip terug kunt vinden in de bodem.”
Hij gaat allerlei moleculair gereedschap ontwikkelen om de processen te beïnvloeden. “We passen natuurlijke suikers toe, maar we kunnen ze ook uitrusten met een extra functionaliteit. Bijvoorbeeld een lichtgevend molecuul, zodat je kunt volgen waar ze naar toe gaan. Of we passen een remmer-molecuul toe op een rhizosfeer-enzym, dat daardoor een bepaalde suiker ‘platlegt’ zodat je kunt zien wat er dan gebeurt.”
Het onderzoek wordt betaald uit een zogeheten Vidi-beurs van NWO (de Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek). Die wordt toegekend aan jonge veelbelovende wetenschappers. Wennekes kan met dit bedrag drie onderzoekers vijf jaar aan het werk zetten.

Tijs Kierkels