Wissenschaft

Landwirtschaft, Tier- Pflanzenwelt

22.04.2017

Pflanzen unterscheiden zwischen Freund und Feind

Pflanzen unterscheiden zwischen Freund und Feind

Japanische Forscher finden zentralen Auslöser für clevere Immunabwehr
Auf das Ende der RNA-Molekülkette kommt es an (Foto: iam.u-tokyo.ac.jp)
Auf das Ende der RNA-Molekülkette kommt es an (Foto: iam.u-tokyo.ac.jp)

Tokio (pte020/06.04.2017/10:30) - Nahezu menschliche Züge haben Molekularbiologen der Tokyo University http://www.iam.u-tokyo.ac.jp bei Pflanzen entdeckt. Somit können Pflanzen zwischen freundlichen und feindlichen Eindringlingen unterscheiden. Das gelingt ihnen, weil sie die Moleküle am Ende der RNA des Angreifers erkennen und erklärt, wie es Pflanzen schaffen, ihren Abwehrmechanismus in Gang zu setzen, wenn sie angegriffen werden.

Posttranskriptionelles Gen-Silencing

Das menschliche Immunsystem schützt vor Erkrankungen und Infektionen, indem es Viren und andere Erreger bekämpft. Pflanzen verfügen über ein ähnliches System, das Posttranskriptionelles Gen-Silencing genannt wird. Dabei handelt es sich um einen Eingriff in das genetische Informationssystem. Fremde RNA wird bekämpft, eigene verschont.

"Bisher ging die Forschung davon aus, Anfang und/oder Ende der RNA-Kette könnten die Auslöser für die Mobilisierung des pflanzlichen Immunsystems sein. Eine Festlegung auf einen bestimmten Bereich gab es nicht", sagt Hiro-oki Iwakawa, Co-Autor der Studie. "Mit klassischer Biochemie können wir biologische Prozesse im Labor nachbilden", ergänzt Kollege Yukihide Tomari vom gleichen Tokioter Institut.

Experimente mit Acker-Schmalwand

Die Forscher experimentierten mit der RNA von Arabidopsis thaliana, einer wild wachsenden Blühpflanze, die im Deutschen Acker-Schmalwand heißt. Sie isolierten daraus das RNA Polymerase 6 Protein (RDR6), ein Schlüsselenzym zur Mobilisierung der Immunabwehr. Dann beobachteten sie, was passiert, wenn sie dieses Enzym mit unterschiedlichen Teilstücken einer fremden RNA vermischten.

Es stellte sich heraus, dass das Enzym auf fremde RNA reagierte, wenn sich an deren Ende eine bestimmte Molekülanordnung befand. Fehlte sie, reagierte die Pflanze nicht. Biotechniker könnten in naher Zukunft dank der Erkenntnisse möglicherweise Pflanzen so modifizieren, dass sie bestimmte Feinde erkennen, auf die sie von Natur aus nicht gar geeicht sind.