English China
Suchen

Pflanzenwissenschaften

Brokkoli & Co. – Senföle als chemische Keule

Seite: 2/2

Firmen zum Thema

Perspektiven für die Agrarwirtschaft

Bislang war über diese lebenswichtigen Transporter und ihre Gene fast nichts bekannt. Doch ein Forschungsteam aus Kopenhagen, Würzburg und Madrid hat sie jetzt identifiziert. Die Ergebnisse könnten weitreichende Auswirkungen auf die Agrarwirtschaft haben. Hedrich erklärt: „Nun steht der Weg offen, um gezielt Pflanzen zu züchten, deren Glucosinolat-Gehalte und Zusammensetzung auf die Gesundheit des Menschen zugeschnitten sind.“ Denkbar seien zum Beispiel Brokkoli-Pflanzen, die für die Bekämpfung des Magenbakteriums Helicobacter optimiert sind.

Wie die Ergebnisse zu Stande kamen

Als Analyseobjekt hat das internationale Forschungsteam die Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) verwendet. Das Erbgut dieser Modellpflanze ist vollständig bekannt; zudem ist sie eine „kleine Schwester“ von Kohl, Senf und Raps – auch sie enthält Glucosinolate samt deren Transportern.

Wie gingen die Wissenschaftler vor? Sie verwendeten zunächst einen zellbiologischen Ansatz. Eier des südafrikanischen Krallenfroschs dienten ihnen als „Reagenzglas“, um in einem Reihentest die Gene zu identifizieren, die für den Import und die Anhäufung von Glucosinolaten nötig sind. Am Ende machte das dänische Team zwei Gene dafür verantwortlich.

Nun waren die Transporter-Spezialisten aus Würzburg mit ihren biophysikalischen Untersuchungsmethoden an der Reihe, allen voran Professor Geiger. Sie klärten den Mechanismus, über den diese in der Zellmembran sitzenden Nanomaschinen ihre Energie beziehen und die Glucosinolate transportieren.

Zwischenzeitlich hatte Barbara Ann Halkier aus Kopenhagen eine Arabidopsis-Mutante isoliert, bei der beide Transporter nicht funktionieren: Die Pflanze hatte überhaupt keine Glucosinolate in den Samen. Damit war bewiesen, dass die Forscher tatsächlich den genetischen Code und die Funktion der Glucosinolat-Transporter entschlüsselt hatten, die für das Überleben senfölhaltiger Pflanzen so wichtig sind.

Das internationale Forschungsteam

Die Arbeitsgruppe um Professorin Barbara Ann Halkier an der Universität Kopenhagen gehört zu den Experten auf dem Gebiet des Glucosinolat-Stoffwechsels. Die Würzburger Professoren Rainer Hedrich und Dietmar Geiger sind Fachmänner für pflanzliche Transportproteine. Komplettiert wird die Expertenrunde von dem „Alt-Würzburger“ Pflanzenwissenschaftler Ingo Dreyer, der jetzt Professor an der Universität von Madrid ist.

Originalpublikation: "NRT/PTR transporters essential for allocation of glucosinolate defense compounds to seeds”, Hussam Hassan Nour-Eldin, Tonni Grube Andersen, Meike Burow, Svend Roesen Madsen, Morten Egevang Jørgensen, Carl Erik Olsen, Ingo Dreyer, Rainer Hedrich, Dietmar Geiger, and Barbara Ann Halkier, Nature (2012), online publiziert am 5. August, DOI: 10.1038/nature11285

(ID:34968010)