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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Genetiker fanden Frostschutzschalter bei Pflanzen |
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| | | Eine Art genetischen Frostschutzschalter bei Pflanzen hat ein amerikanisch-japanisch-österreichisches Wissenschaftlerteam um Heribert Hirth vom Vienna Biocenter entdeckt. Der molekulare Schalter reagiere auf Temperaturen und setze eine ganze Reihe von Mechanismen in der Zelle in Gange, welche die Pflanze vor den Auswirkungen von Kälte schützt, erklärte Forschungsleiter Hirth. |
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Die Entdeckung des Forscherteams wurde in der Fachzeitschrift "Molecular Cell" veröffentlicht. Unterstützt wurden das Projekt vom Fonds zur Förderung der wissenschaftliche Forschung (FWF).
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Arabidopsis: Beliebter Modellorganismus der Genetiker |
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Die Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) ist eigentlich ein unscheinbares Pflänzchen - zu sehen rechts im Bild -, ein so genanntes Unkraut, ohne wirtschaftlichen Nutzen.
Ähnlich wie die Fruchtfliege (Drosophila) ist Arabidopsis aber längst zum beliebten Modellorganismus der Genetiker geworden. Denn mittlerweile ist der genetische Code der Pflanze weitgehend geknackt.
So wurde auch im aktuellen Forschungsprojekt die Ackerschmalwand untersucht. Die Forscher sind aber sicher, dass die Sache mit dem Frostschutzschalter in anderen Pflanzen ebenso funktioniert.
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Schalter spricht direkt auf Temperatur an |
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Klar ist auch, dass der Schalter direkt auf Temperatur anspricht. Wie er das macht, welchen Temperaturfühler er dafür verwendet, ist allerdings noch nicht geklärt.
Fehlt der Schalter - eine so genannte Proteinkinase - auf Grund eines Gendefekts, so erkennen die Pflanzen herannahenden Frost nicht rechtzeitig, können sich nicht anpassen und gehen ein.
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Die Frostschutzmaßnahmen der Pflanze |
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Wenn der Schalter in gesunden Pflanzen ausgelöst wird, bewirkt er jedoch eine ganze Reihe von "Frostschutzmaßnahmen" innerhalb der Pflanze.
So werden etwa durch Anschalten verschiedener Gene effektiv Frostschutzmittel - etwa bestimmte Zucker - gebildet, die ein Einfrieren der Zelle verhindern. Sinkt die Temperatur dann aber doch unter den Gefrierpunkt des Zellsaftes, sorgen ebenfalls gebildete Eiweiße dafür, dass die Eisbildung keine Schäden in der Pflanze verursacht.
"Das Problem dabei ist weniger das Einfrieren, sondern das Auftauen. Dabei können die messerscharfen Eiskristalle effektiv die Zellen zerschneiden", so Molekularbiologe.
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Manipulation ist möglich |
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Durch die Kenntnis der molekularen Mechanismen können die Wissenschafter den Kälteschutzschalter nun auch beeinflussen - und bewirken, dass er früher (also noch bei höheren Temperaturen) oder später auslöst.
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Besserer Kälteschutz für Gemüse? |
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Denkbar wäre, den Schaltweg etwa auch bei Gemüsepflanzen soweit zu manipulieren, dass diese besser vor Kälte geschützt sind und beispielsweise schon im März ausgebracht werden könnten.
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01.01.2010 |
