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Pflanzenforschung: Kreuzblütler besitzen Immunsystem

Die Pflanzenforschung bringt neue Erkenntnisse zutage: Kreuzblütler besitzen einen natürlichen Abwehrmechanismus, mit dem sie gegen Krankheiten und Schaderreger vorgehen. Wissenschaftler der TU München, des Leibniz-Instituts Pflanzenbiochemie Halle und des Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften Borstel hatten das Immunsystem der Ackerschmalwand unter die Lupe genommen.

Die Wissenschaftler untersuchten die Immunmechanismen gegen Lipopolysaccharid an der Modellpflanze Ackerschmalwand. Foto: Stefanie Ranf TUM

Immunsensoren erkennen bakterielle Krankheitserreger

Schon vor den Studien des Forscherteams war folgendes über Pflanzen bekannt: verschiedene Immunsensoren erkennen Substanzen, die nur in Mikroorganismen vorkommen. Zum Beispiel Lipopolysaccharid. Lipopolysaccharid mache den Hauptbestandteil, der Außenhülle vieler bakterieller Krankheitserreger aus.

Bei Erkennung des Stoffes, der auch als Endotoxin bezeichnet wird, löst das Immunsystem der Pflanze eine Abwehrreaktion aus, wie sie auch bei Säugetieren beobachtet wurde.

Immunabwehr der Ackerschmalwand – Protein übertragbar

Erstmals konnte dieser Erkennungsmechanismus für Lipopolysaccharid in einer Modellpflanze, der Ackerschmalwand, entschlüsselt werden. Verantwortlich für die Auslösung der Abwehrreaktion ist das Protein LORE (LipoOligosaccharide-specific Reduced Elicitation). Bisher kann das Molekül jedoch nicht synthetisch hergestellt werden, da sein Aufbau zu komplex ist.

Jedoch fanden die Wissenschaftler heraus, dass das Protein aus  Pflanzen wie der Ackerschmalwand isoliert werden und in andere Pflanzen übertragen werden kann, ohne dass es an Funktionsfähigkeit verlieren würde. Nicht alle Pflanzen besitzen nach den Ausführungen der Wissenschaftler den Immunsensor, sondern ausschließlich Kreuzblütler. (ts/tum)