Wie Pflanzen die Temperatur fühlen

1. April 2010 | Von | Kategorie: grundlagenforschung

Vinod Kumar and Philip Wigge: H2A.Z-containing nucleosomes mediate the thermosensory response in Arabidopsis. Cell 140, 08.01.2010, S. 136-147.

„Mit ihren Epigenomen unterhalten sich Genome mit der Umwelt“, sagen Epigenetiker. Wie recht sie haben, zeigt eine aktuelle Studie aus Großbritannien: Biologen vom John Innes Centre in Norwich entdeckten, dass die Verpackung der Gene sich bei Pflanzen in Abhängigkeit von der Temperatur verändert. Schon bei Schwankungen von nur einem Grad Celsius verändert in den Zellkernen der Ackerschmalwand Arabidopsis das Histon-Protein H2A.Z seine Struktur. Dadurch wickelt sich der DNA-Faden – je nachdem, ob die Temperatur gestiegen oder gefallen ist – an einigen Stellen lockerer oder fester um die Nukleosomen genannten Eiweißbündel, die der Zelle beim Sortieren des Erbgutfadens helfen. Als Konsequenz sind eine Vielzahl von Genen mehr oder weniger leicht aktivierbar.

Das Genexpressionsmuster der Pflanzenzelle verändert sich also charakteristisch und in Abhängigkeit von der Außentemperatur. Dadurch hilft die epigenetische Maschinerie den Pflanzen, sich an wechselnde Umweltbedingungen anzupassen. Die Forscher hoffen nun auf neue Ansätze im Kampf gegen den wachsenden Appetit der Weltbevölkerung. Durch gezielte Eingriffe in den Bau der Nukleosomen könnte man die Epigenome von temperaturempfindlichen Nutzpflanzen wie Weizen so verändern, dass sie auch in heißen Klimazonen wachsen.

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