Neuer biochemischer Signalweg in Pflanzen entdeckt

Die Abbildung zeigt den Befall von Gersteblättern mit Mehltaupilzen im Vergleich. Das linke Blatt stammt von der Wildtyp-Gerste und ist stark befallen, das Blatt einer Gerstesorte mit einer Mutation im MLO-Gen wird dagegen nicht befallen. <br> <br>Foto: Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung <br>

MLO-Protein leitet Sonderweg in der Signalübertragung ein / Erkenntnisse von Max-Planck-Forschern erweitern klassische Lehrmeinung der Pflanzenbiochemie

In der neuesten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature berichten Kölner Max-Planck-Forscher über einen erstaunlichen biochemischen Sonderweg in der Signalerkennung bei Pflanzen. Das von den Pflanzenforschern erstmals funktionell charakterisierte MLO-Protein spielt eine entscheidende Rolle bei der Abwehr von Pilzerkrankungen bei Nutzpflanzen (nature, 28. März 2002).

Der Mehltau ist eine bei Getreide häufig auftretende Pilzerkrankung, die immer wieder zu beträchtlichen Ernteeinbußen führt. Nur wenige Getreidesorten sind dauerhaft widerstandsfähig gegenüber diesem Schädling. Dazu gehören beispielsweise Gerstesorten mit einem Defekt im so genannten MLO-Gen. Das Gen enthält die Bauanleitung für ein Protein, das normalerweise die pflanzliche Abwehr gegenüber dem Pilz unterdrückt. Mutationen im MLO-Gen können nun dazu führen, dass Pflanzen kein oder zumindest nur ein in seiner Funktion gestörtes MLO-Protein ausbilden.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Züchtungsforschung haben die Wirkungsweise dieses Proteins untersucht und dabei überraschende Unterschiede zu Molekülen festgestellt, die zunächst einmal aufgrund struktureller Übereinstimmungen als verwandt eingestuft worden waren. So hat das Pflanzenprotein zwar nahezu die gleiche Struktur wie tierische Hormonrezeptoren und ist, ebenso wie diese, in der Zellmembran verankert, die Vermutung aber, dass das MLO-Protein im Inneren der Pflanzenzelle auch ähnliche biochemische Reaktionen auslöst wie die Rezeptormoleküle bei Tieren ließ sich nicht bestätigen.

Wie die Gruppe um Paul Schulze-Lefert berichtet, bindet das MLO-Protein nicht, wie erwartet, an so genannte G-Proteine. Der gängigen Lehrmeinung nach wird der erste Schritt der Signalumwandlung im Zellinneren durch eine solche Wechselwirkung von Rezeptor und G-Protein vermittelt. Das G-Protein fungiert hierbei als Signalüberträger und verstärkt gleichzeitig den Reiz. Wie die Kölner Forscher weiter berichten, bindet allerdings Calmodulin an das MLO-Protein. Dieses im gesamten Tier- und Pflanzenreich vorkommende Protein spielt bei der durch Calcium-Ionen vermittelten Signalübertragung im Zellinneren eine zentrale Rolle.

Die Arbeiten, die in Kooperation mit koreanischen Wissenschaftlern entstanden sind, wiesen damit auf einen interessanten biochemischen Sonderweg in Pflanzen hin. Sie zeigen, dass trotz ähnlicher Proteinstrukturen in Tier und Pflanze mitunter völlig unterschiedliche Funktionsmechanismen zum Tragen kommen. Ob und wie sich der Mehltau-Pilz diese besondere Biochemie seiner Wirtspflanze zu Nutze macht, ist für das Verständnis von Krankheitsanfälligkeit bei Pflanzen sicherlich entscheidend

Ansprechpartner für Medien

MPG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie

Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreib Kommentar

Neueste Beiträge

Innovative Spritzgussformen aus dem 3D-Drucker

Die Hochschule Offenburg hat jetzt zusammen mit Partnern aus der Industrie das Forschungsprojekt „Entwicklung 3D-gedruckter Multi-Material Spritzgussformeinsätze“ gestartet. Ein Prototyp eines späteren Serienteils ließ sich bislang nur in einer eigens…

Blasenkrebs: Wann eine Chemotherapie sinnvoll ist

Immunstatus erlaubt Abschätzung des Therapieerfolgs Bei Patientinnen und Patienten mit Blasenkrebs trägt die körpereigene Bekämpfung des Tumors durch das Immunsystem zur Wirksamkeit einer Chemotherapie bei. Das berichtet ein Forschungsteam der…

Genorte für übermäßiges Schwitzen identifiziert

Erkenntnisse von Genetikern der Universität Trier könnten helfen, die sogenannte Primäre Hyperhidrose besser zu behandeln. Petra H. muss bei einem Vorstellungsgespräch Briefe nach Wichtigkeit sortieren. Dabei hinterlässt sie große nasse…

Partner & Förderer

Indem Sie die Website weiterhin nutzen, stimmen Sie der Verwendung von Cookies zu. mehr Informationen

Die Cookie-Einstellungen auf dieser Website sind so eingestellt, dass sie "Cookies zulassen", um Ihnen das bestmögliche Surferlebnis zu bieten. Wenn Sie diese Website weiterhin nutzen, ohne Ihre Cookie-Einstellungen zu ändern, oder wenn Sie unten auf "Akzeptieren" klicken, erklären Sie sich damit einverstanden.

schließen