Pflanzenzellen schlagen Alarm

Pflanzenzellen schlagen Alarm

Die Forschungsgruppe um Prof. Thomas Boller vom Fachbereich Botanik der Universität Basel sowie Forschende der Universität Gent haben neue Erkenntnisse über die Mechanismen der Wundreaktion bei Pflanzen veröffentlicht. Als Modellpflanze diente in der vorliegenden Studie die sogenannte Ackerschmalwand, auch bekannt unter dem Namen Arabidopsis thaliana. Im Fall einer Verletzung reagieren diese Pflanzen mindestens genauso schnell wie Tiere und Menschen. Dabei setzen die Pflanzenzellen ein spezifisches Hormon frei, um Prozesse der Wundheilung und Infektionsabwehr in Gang zu bringen. Um die Wundreaktion der Modellpflanze besser zu verstehen, fokussierten die Forschenden einen kurzen Puls eines hochpräzisen Laserstrahls auf einzelne Wurzelzellen. Innerhalb von Sekunden löste diese lokale Verletzung einen starken Anstieg von Calcium-Ionen in den betroffenen Zellen aus. Diese „Calcium-Welle“ führte wiederum zur Aktivierung eines proteinspaltenden Enzyms, der sogenannten „Metacaspase 4“, welches in der Lage ist, ein Wundhormon aus dem Vorläuferprotein freizusetzen und so die Nachbarzellen zu alarmieren. Zur Überprüfung der Ergebnisse stellten die Forschenden weiterhin eine experimentelle Mutante der Pflanze her, der die Metacaspase 4 fehlte. Diese war nicht in der Lage, das Wundhormon zu produzieren und den Alarm an die Nachbarzellen weiterzugeben.
© Reddogs / stock.adobe.com

DOI: 10.1126/science.aar748

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