© MPI f. Pflanzenzüchtung
Dass Arabidopsis keine typische Pflanze ist, war an dieser Stelle kürzlich schon einmal Thema. Nun haben Max-Planck-Forscher um Paul Schulze-Lefert (MPI für Pflanzenzüchtungsforschung, Köln) eine weitere ungewöhnliche Eigenschaft der Ackerschmalwand unter die Lupe genommen:
"Arabidopsis gehört zu den wenigen Pflanzen, die keine Mykorrhiza haben. Stattdessen unterhält diese Art eine Symbiose mit dem Bodenpilz Colletotrichum tofieldiae. Dieser Pilz besiedelt Arabidopsis über die Wurzel, wo er sich in und zwischen den Wurzelzellen aufhält. Im Boden überführt er unlösliches Phosphat in lösliches Phosphat und gibt es über das Pilzgeflecht in der Wurzel an seinen Wirt ab, der es für das Pflanzenwachstum nutzt.
„Das gedeihliche Miteinander von Arabidopsis und Colletotrichum hat uns zunächst überrascht, weil diese Pilzfamilie fast überall als Krankheitserreger auftritt sagt Paul Schulze-Lefert, Direktor am Kölner Max-Planck-Institut. Allein beim Mais verursacht ein Verwandter Ernteeinbußen in Milliardenhöhe. Wir wollten daher wissen, warum Colletotrichum tofieldiae Arabidopsis nicht krank macht.“ [...]
Die Kölner Wissenschaftler konnten zeigen, dass das angeborene Immunsystem an der Symbiose beteiligt ist und den Pilz nur dann als Untermieter in der Wurzel akzeptiert, wenn Arabidopsis nicht alleine an Phosphat herankommt. Bei guter Phosphatversorgung initiiert sie eine massive Immunantwort. „Das ist ein fantastisch reguliertes System“, sagt Schulze-Lefert. „Fremd ist also nicht immer fremd, sondern nur unter bestimmten Umständen. Das ist eine ganz neue Sicht auf das Immunsystem."
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Daumenkino: RNA-Polymerase und FRETBraunschweiger und Regensburger Forscher um Dina Grohmann haben der RNA-Polymerase mit FRET bei der Arbeit zugesehen:
"Um einen Einblick in die Funktion der RNA-Polymerase und der sie steuernden Transkriptionsfaktoren unter nahezu unbeeinflussten Bedingungen zu erhalten, hat das Forschungsteam eine Einzelmolekültechnik eingesetzt. Verfolgt haben sie damit bestimmte, relevante Abstände mit nanometergenauer Auflösung durch den gesamten Transkriptionsprozess auf der Polymerase. Dazu wurden der Komplex aus RNA-Polymerase und DNA auf einem Deckglas zusammengesetzt und mit verschiedenen Fluoreszenzfarbstoffen an spezifischen Stellen markiert.
In einem als FRET (Förster Resonanz-Energietransfer) bezeichneten Prozess übertragen die beiden Farbstoffe abhängig von ihrem Abstand zueinander Energie. Befinden sie sich in räumlicher Nähe, leuchtet der rote Farbstoff, sind sie weiter auseinander positioniert, leuchtet der grüne Farbstoff stärker. Aus dem Verhältnis der Farbintensitäten lassen sich dann exakte Abstände und Abstandsänderungen auf der RNA-Polymerase quantitativ messen.
Auf diese Weise hat das Team tausende einzelner Transkriptionskomplexe untersucht, so dass die Veränderung der RNA-Polymerase in jeder Phase ihrer Aktivität bestimmt werden konnte. „Im Gegensatz zum Standbild, haben wir mit unserer Arbeit quasi einen molekularen ‚Stop-Motion‘ Film der aktiven RNA-Polymerase erstellt, der im Detail und mit hoher Präzision die hohe Flexibilität der Transkriptionsmaschinerie zeigt“, fasst Prof. Tinnefeld das Forschungsergebnis zusammen."
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Illustration: PCI/TU Braunschweig
Vegetarier-SpinnenWas fressen eigentlich Spinnen? Eine Kindergartenfrage, möchte man meinen, denn Spinnen bauen schließlich Netze, mit denen sie Insekten fangen. Aber wie so oft in der Biologie stimmt das so verallgemeinernd mal wieder nicht. Auch Vegetarisches steht bei vielen Spinnenarten auf dem Speiseplan, berichten Baseler Zoologen um Erstautor Martin Nyffeler:
"Obwohl traditionell als Jäger von Insekten eingestuft, wird immer deutlicher, dass Spinnen sich vielseitiger ernähren als bisher angenommen. Für manche Arten konnte bereits nachgewiesen werden, dass sie ihren Speiseplan mit Beutetieren wie Fischen, Fröschen oder gar Fledermäusen erweitern. Zoologen der Universität Basel sowie der Brandeis University (USA) und der Cardiff University (GB) zeigen nun: Spinnen essen auch Pflanzen.
Für die Studie sammelten und dokumentierten die Forscher zahlreiche Fälle von pflanzenfressenden Spinnen. In einer sogenannten «Systematic Review» zeigen sie, dass sich Vertreter aus zehn verschiedenen Familien von einer breiten Auswahl an Pflanzen wie Bäumen, Büschen, Gräsern, Farnen oder Orchideen ernähren. Die Tiere beweisen ebenfalls einen abwechslungsreichen Geschmack bezüglich der Art der Pflanzenkost: Nektar, Pflanzensaft, Honigtau, Blattgewebe, Pollen und Samen stehen auf dem Menüplan."
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Foto: Eric Scully, Harvard