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Lexikon der Biologie: Blaulichtrezeptor

Blaulichtrezeptor m, Blaurezeptor, Kryptochrom, Cryptochrom, Photorezeptor, der für die Wahrnehmung kurzwelligen Lichtes verantwortlich ist; bei allen grünen Pflanzen und vielen Pilzen vorhanden. Als Chromophore dienen vermutlich Flavine und Pterine. Blaulichtrezeptoren sind für wichtige Vorgänge der Photomorphogenese verantwortlich: 1) Steuerung des Zellwachstums (z. B. Phototropismus oder die Wachstumshemmung von Sproßachsen durch Blaulicht), 2) Steuerung der Zellachse (z. B. Umschalten der Teilungsebene in Prothallien von Farnen oder die Induktion von Polarität bei Braunalgen, Moosen und Schachtelhalmen), 3) Steuerung von Zellbewegungen (z. B. Phototaxis einzelliger Algen, Öffnungsbewegung der Spaltöffnungen in Höheren Pflanzen), 4) Steuerung von Zelldifferenzierung (z. B. Gametenbildung bei Chlamydomonas [Chlamydomonadaceae], Blühinduktion bei Höheren Pflanzen, Bildung von Anthocyan). Über Mutantenanalysen bei Arabidopsis (Schmalwand) wurden bislang drei Gruppen von Blaulichtrezeptoren gefunden, die zusammen vorkommen können und vermutlich über jeweils eigene Signaltransduktionswege verfügen: CRY1 (von cryptochrome) steuert die Hemmung des Sproßwachstums durch Blaulicht und zeigt Sequenzhomologien zu bestimmten Photolyasen, CRY2 ist dagegen an der Blühinduktion beteiligt, und NPH1 (von non-phototropic) vermittelt den Phototropismus. Ob NPH1, das als Kinase wirkt, tatsächlich ein Photorezeptor ist oder einen von CRY2 abhängigen Schritt der Signaltransduktion vermittelt, wird derzeit (1999) noch diskutiert. Für alle durch Blaulichtrezeptoren gesteuerten Vorgänge ist eine ausgeprägte sensorische Adaptation typisch, d. h., nach Vorbestrahlung mit blauem Licht geht der Blaulichtrezeptor in eine weniger empfindliche adaptierte Form über, die wahrscheinlich für die Lichtwahrnehmung unter natürlichen Bedingungen verantwortlich ist. Chronobiologie.

P.N.

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