Genetische Faktoren pflanzlicher Zellstrukturen

Im Verlauf der Evolution entwickelten Landpflanzen eine komplexe genetische Kontrolle über wichtige Strukturelemente in Pflanzenzellen – den Mikrotubuli. Über diese komplexe Regulierung ist bei Landpflanzen (verglichen mit ihren einfacheren Verwandten) jedoch zu wenig bekannt.

So untersuchte das EU-finanzierte Projekt "Control of microtubule nucleation and dynamics in plant cells" (COMNADIPC) dieses Phänomen, um die genetischen Faktoren der Regulierung der Mikrotubulibewegung zu enthüllen.

Die Projektpartner untersuchten das Protein AUG8 sowohl beim Moos Physcomitrella patens als auch bei der Landpflanze Arabidopsis thaliana, einem häufig verwendeten Modellorganismus. Das Protein beeinflusst nachgewiesenermaßen die Organisation der Mikrotubuli.

Die Forscher untersuchten mit mehreren modernen Gentechniken die Rolle von AUG8 bei P. patens und A. thaliana, insbesondere dessen Effekt auf die Funktion, Organisation und Bewegung von Mikrotubuli.

COMNADIPC fand heraus, dass das Protein offenbar wesentlich für Form und Größe der Zellen verantwortlich ist und belegt damit dessen Einfluss auf die Mikrotubuli. Interessant war, dass die Pflanzen abstarben, wenn AUG8 in den Zellen vollständig ausgeschaltet wurde.

Das Projekt enthüllte erstmals auch, an welcher Stelle dieses Protein in der Zelle lokalisiert ist, und dass AUG8 auch für die ortsspezifische Anbindung der Mikrotubuli zuständig ist.

Die Studie hat gezeigt, dass sich die genetische Regulierung von Funktionen wie Zellteilung und Wachstum bei Pflanzen im Verlauf der Evolution nicht signifikant verändert hat. Von diesem Wissen könnte künftig die Forschung zu gentechnischen Veränderungen an Pflanzen profitieren.