Ontdek het met bloemen

Bron: #Dwars door de buurt – editie 244

Toen ze negen jaar werd, kreeg ze van haar vader een microscoop. Dat was het begin van de passie die haar later zou leiden naar een carrière in de wetenschap. Francesca Quattrocchio doet onderzoek naar cellen. Het middel dat haar onderzoekgroep daarvoor gebruikt zijn petunia’s. Petunia’s in het Science park, hoe zit dat?

Francesca Quattrocchio (64) is van oorsprong Italiaanse en dat is te merken aan de snelheid waarmee ze haar zinnen formuleert: rap Nederlands met een Italiaanse tongval, zeg maar. Haar kantoor is gevestigd in een van de grote panden van de Universiteit van Amsterdam, aan de zuidkant van het Science Park, vlakbij Anna’s Tuin en Ruigte. Ze ziet er leuk uit: modieuze kleding, lang blond haar en een warme en enthousiaste uitstraling. Niet direct het beeld dat je hebt van iemand die haar leven lang intensief aan het onderzoeken is.
Met veel plezier denkt ze terug aan de microscoop. ’Ik onderzocht alles, bekeek de haren en de vlooien van mijn kat, stukjes gras, een druppeltje water, maakt niet uit wat. Het was een kleine microscoop van niet al te beste kwaliteit, maar ik heb ‘m nog steeds! Ik droomde er toen al van om later in een witte jas in een lab te werken.’

Modelsysteem
Het was haast vanzelfsprekend dat Quattrocchio biologie ging studeren, moleculaire biologie. Dat deed ze in Rome. Daarna werkte ze drie jaar lang als onderzoeker in Milaan. Tijdens de drieweekse cursus aan de VU voor jonge onderzoekers in Europa over petunia’s als ‘modelsysteem’ voor onderzoek, ontmoette ze haar man, Ronald Koes. Daarna kreeg ze een beurs van de EEG om in Nederland te komen werken. Quattrocchio en Koes zijn inmiddels 34 jaar getrouwd en leiden al 30 jaar samen de petunia-onderzoeksgroep, die uit gemiddeld zo’n 10 à 12 mensen bestaat.

Korte levenscyclus
De petunia dus – wat is die méér dan een populaire sierplant die in tuinen over de hele wereld te zien is en elke zomer op de bruggen van de Amsterdamse grachten bloeit? ‘Het is een heel handige plant om fundamentele vragen binnen de biologie te onderzoeken,’ legt Quattrocchio uit. ‘Wij doen onderzoek naar cellen, naar genen (stukjes DNA dus), naar hoe een organisme werkt, naar alles wat leeft eigenlijk. De petunia is een niet al te grote plant waar je makkelijk andere genen kunt inbrengen. Als je ziet dat door toevoeging van een bepaald gen de kleur van de plant verandert, bijvoorbeeld van rood naar paars, dan snap je iets meer over het mechanisme van dat gen. En aangezien genen van alles wat leeft – mensen, dieren en planten – vaak niet veel van elkaar verschillen, begrijp je dus ook meer van de aansturing van cellen (want dat doen genen) bij andere levende wezens.’

Het voordeel van de petunia is bovendien dat die maar een korte levenscyclus heeft. Als je zaden wilt maken, heb je maar vier weken nodig en dan kun je door met een volgende generatie. Dat brengt vaart in een genetische studie.

Mysterie
Quattrocchio laat twee bloemen zien, de een is wat roder, de ander wat blauwer. Het verschil tussen de twee is de zuurgraad in de cellen. Wat is het mechanisme dat de cellen in deze bloemen verzuurt, vroeg de onderzoeksgroep zich af. ‘We ontdekten de genen die verantwoordelijk zijn voor de verzuring. En toen konden we een paar jaar later de oplossing publiceren van een mysterie dat al langer in de biologie bestond: hoe kunnen citroenen zo zuur zijn? Wij ontdekten dat de genen die de bloemblaadjes rood kleuren, dus de blaadjes verzuren, dezelfde zijn als de genen die in de citroen voor de zure smaak zorgen. En daarmee snapten we het mechanisme.’ Deze kennis kan bijvoorbeeld van belang zijn bij de fruitteelt.
Een ander gen dat ontdekt is in de petunia blijkt hetzelfde te zijn als bij de mens: bij ontregeling blijkt deze bepalend te zijn voor de kop-skeletvorming van mensen met een speciale aandoening. Quattrocchio: ‘Zo zie je hoe je middels een bloemetje iets kunt ontdekken over het mechanisme dat overeenkomt tussen mensen en planten. Dit soort kennis kan mensen helpen.’

Paars, harig, hard tomaatje
Overal ter wereld wordt gebruik gemaakt van het onderzoek dat de groep in het Science Park uitvoert. Zolang ze al bezig is, komen veredelaars van bloemen en sierteeltsoorten langs. ‘Wij werken onder andere aan bloemkleur, dat kunnen zij goed gebruiken, leuk voor onze export!’ Maar wat misschien nog interessanter is, is dat het onderzoek kan leiden tot een voedselproductie die niet meer op dieren gebaseerd is, maar op planten. Quattrocchio vertelt dat je planten zo kunt veranderen dat ze de caseïne van melk produceren, het eiwit dat de kaas maakt. Dan heb je dierlijk eiwit met de efficiëntie van een plant en met veel minder vervuiling. ‘Nu laten wij koeien onze planten opeten en vervolgens eten wij het vlees en drinken de melk van de koe, in plaats van rechtstreeks de planten. Dat is een enorm verlies aan energie.’
Er bestaat nog veel weerstand tegen dit soort ontwikkelingen. ‘Terwijl wij toch al eeuwen met veredeling, modificatie, bezig zijn. Weet je hoe een tomaat er vroeger uitzag? Dat was een paars, harig, hard bolletje. Toen Columbus voet aan wal zette in Amerika, hadden de Azteken en andere oorspronkelijke Amerikanen, ze al een beetje veredeld, maar ze waren nog steeds heel wat anders dan de sappige, zoetige, glanzend rode vrucht die wij er in de loop der tijd van gemaakt hebben. En dat hebben we met allerlei organismen gedaan, zoete sinaasappelen bestonden niet, honden waren van oorsprong allemaal wolven en ga maar door. Verandering gaat nu alleen veel sneller. En dat hebben we hard nodig met de groei van de bevolking.’

Amsterdams erfgoed
Ze laat me zien waar zij en haar teamleden vaak koffie zitten te drinken of zelfs te BBQ’en met mooi weer. Er staan tal van picknicktafels rond het universiteitsgebouw. Zoveel groen hier, gek dat er zo weinig mensen van genieten, vindt ze.
Tot slot brengen we samen een bezoek aan de kassen onder in het gebouw. Grote hoeveelheden kleurrijke bloemen staan te pronken, jong en oud, klaar voor onderzoek of al onderzocht en veranderd, mutanten heten ze dan. Eén grote bloemenzee. Quattrocchio vertelt dat men zo’n 75 jaar geleden hier in Amsterdam al begonnen is met onderzoek aan de hand van petunia’s. Amsterdams erfgoed, zou je kunnen zeggen. Heel jammer dat de kassen naar het buitenland zullen verdwijnen als zij en haar man binnenkort met pensioen gaan. ‘Dus iedereen die dit alles nog wil zien is van harte welkom,’ zegt ze uitnodigend. ‘Laat ze maar een afspraak met me maken, ik laat graag al die mooie petunia’s zien en vertel graag over ons onderzoek. Zet mijn mailadres maar in de Dwars!’ #
Met plezier!

Door: Anita Boelsums