PIN-Faktor steuert Phytohormon

8. Juni 2009, 14:22
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Genereller Wachstumsmechanismus von Pflanzen aufgeklärt

London/Wien - Einen generellen Wachstumsmechanismus von Pflanzen hat ein internationales Wissenschafterteam aufgeklärt und in der jüngsten Online-Ausgabe der Wissenschaftszeitschrift "Nature" veröffentlicht. Die ForscherInnen fanden heraus, wie das in praktisch allen Pflanzenteilen für Wachstum und Entwicklung zuständige Phytohormon "Auxin" kontrolliert wird. Teil des Teams war Christian Luschnig vom Department für Angewandte Genetik und Zellbiologie der Universität für Bodenkultur (Boku) Wien.

Der Auxin-Spiegel

Die sogenannte Morphogenese, also die Bildung von Körperstrukturen ist bei höheren Tieren - und auch beim Menschen - nach der Embryonalentwicklung mehr oder weniger abgeschlossen. Im Gegensatz dazu können Pflanzen während ihres Lebens jederzeit neue Wurzeln, Ästchen oder Triebe bilden und dieses Wachstum auch dem herrschenden Umfeld anpassen. In früheren Arbeiten hat Luschnig untersucht, wie Pflanzenwurzeln es anstellen, dass sie auch ohne eigentliche Sinnesorgane stets "nach unten" wachsen und dabei auch Hindernisse umgehen können.

Es stellte sich heraus, dass dabei stets das Pflanzenhormon Auxin im Spiel ist. Aber nicht nur das Wurzelwachstum, auch die Ausbildung von Blüten oder die Entstehung neuer Strukturen hängt vom Auxin-Spiegel in den Zellen ab. Nun sind die WissenschafterInnen der Frage nachgegangen, wie der Auxin-Gehalt seinerseits reguliert wird.

Abweichendes Verhalten

Bis heute sind acht Varianten an Eiweißkörpern der Familie PIN bekannt, genannt PIN1 bis PIN8. Diese Faktoren sind imstande, Auxin aus der Zelle heraus zu pumpen. Entsprechend reichert sich das Pflanzenhormon in unterschiedlichen Pflanzenorganen an oder ab. Generell sind die PIN-Faktoren einander strukturell sehr ähnlich, für PIN5 haben die WissenschafterInnen in der aktuellen Untersuchung aber doch ein stark abweichendes Verhalten festgestellt.

PIN5 transportiert nämlich das Auxin nicht aus der Zelle hinaus, sondern vielmehr in das sogenannte Endoplasmatische Reticulum (ER), eine Art Kanalsystem innerhalb der Zelle. So wirkt PIN5 gleichsam als Gegenspieler für die anderen Faktoren und hilft mit, ein bestimmtes Gleichgewicht des Auxin-Spiegels herzustellen und aufrecht zu erhalten. (APA)

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    In Pflanzen ist das Phytohormon "Auxin" für Wachstum und Entwicklung zuständig.

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