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Nature-Titel für Hallenser
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Forschung

Nature-Titel für Hallenser

05.10.2012 - Pflanzen und Tiere sind einander ähnlicher als gedacht. Diese Erkenntnis aus Halle war den Nature-Machern eine Titelgeschichte wert.

Obwohl viele Forscher davon träumen, ist es nur wenigen vergönnt, ihre Ergebnisse auf dem Titelblatt eines der bekanntesten Wissenschaftsmagazine der Welt zu sehen. Von der Oktober-Ausgabe einer dieser Zeitschriften, der Nature, grüßt eine aus Pflanzen nachgebildete Sanduhr (siehe Bild). Die Sanduhr und insbesondere die dazugehörige Titelblatt-würdige Wissenschaftspublikation haben ihren Ursprung in Sachsen-Anhalt. Ivo Große von der Universität Halle-Wittenberg und Marcel Quint vom Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB) haben am Beispiel der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) nachgewiesen, dass es auch bei der Individualentwicklung von Pflanzen einen sogenannten Flaschenhals, sowie Fülle und Vielfalt davor und danach gibt. Eine solche Engstelle war bisher nur bei Tieren bekannt. Dort gilt das Sanduhrmodell sowohl für den Formenreichtum als auch auf molekularer Ebene für die Genexpression. „Befruchtete Eizellen können selbst zwischen nah verwandten Arten sehr unterschiedlich aussehen. Dann werden die sich entwickelnden Embryonen immer ähnlicher, bis sie irgendwann fast ununterscheidbar sind“, erläutert Große das Modell. Nach dieser Engstelle entfaltet sich dann wieder ein extrem breites Spektrum an unterschiedlichsten Bauplänen und Formen.

Was zuerst bei der Formenvielfalt entdeckt wurde, hat auch auf molekularer Ebene seine Entsprechung: Bei Zebrafisch und Taufliege konnte mit Hilfe von Genexpressionsstudien gezeigt werden, dass in der Flaschenhalsperiode viele entwicklungsgeschichtlich junge Gene herunterreguliert werden. Danach werden dann neben den alten auch wieder junge Gene abgelesen. Große und Quint haben genau dieses Phänomen nun ebenfalls bei Pflanzen nachgewiesen. Einen großen Unterschied gibt es allerdings zwischen Tier und Pflanze: Bei allem was grünt und blüht wurde jetzt zwar auch die Sanduhr auf molekularer Ebene nachgewiesen, eine morphologische Entsprechung wurde indes noch nicht gefunden. Daher konzentrieren sich die Hallenser nun intensiv auf das Formenstudium der Embryonalentwicklung der Pflanzen. Ihre Vermutung: Es gibt auch bei Pflanzen einen Zeitrahmen, in dem sich Jungpflanzen verschiedener Arten einander ähneln.

© laborwelt.de/ml

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