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News: Selbst-Befruchtung unerwünscht

Da viele Pflanzen sowohl männliche als auch weibliche Fortpflanzungsorgane besitzen, haben sie Systeme entwickelt, um eine Befruchtung durch ihre eigenen Pollen zu vermeiden. Verantwortlich ist wahrscheinlich ein Glycoprotein, durch welches die Pollen zugeordnet werden können.
In der Familie der Nachtschattengewächse, denen zum Beispiel Kartoffeln, Tomaten, Tabak und Pepperoni angehören, wird die Selbst-Inkompatibilität durch einen einzigen Genort gesteuert (dem S-Locus). Er codiert das Glycoprotein S-RNAase. Dringt ein nicht kompatibler Pollen in die weibliche Blüte ein, wandert das Glycoprotein auf dem Stempel in den Pollenschlauch und zerstört die RNA des Pollens. Dies verhindern, daß er wächst oder sich entwickelt.

Woher weiß aber das Enzym, ob es einen Pollen zerstören sollte oder nicht? Es gibt viele verschiedene Varianten des Gens am S-Locus. Dies scheint der Schlüssel für die Erzeugung einer einzigartigen Signatur zu sein, nach der die Pollen eingeordnet werden können.

Simon Parry von der University of Melbourne in Australien und seine Kollegen studierten die Sequenz der S-RNAase von wilden Tomatenpflanzen (Lycopersicon peruvianum). Aus dieser Sequenz leiteten sie ab, wie sich das Enzym faltet, und wie Zuckerkomponenten sich an seine Hauptstruktur binden. Sie identifizierten zwei stark veränderliche Bereiche des Enzyms. Diese sind örtlich voneinander getrennt, wenn man das Enzym als Kette betrachtet. Wird es jedoch in seine dreidimensionale Form gefaltet, liegen die Bereiche nebeneinander und bilden somit eine zusammenhängende Oberfläche auf einer Seite der S-RNAase.

Die Forscher sind der Meinung, daß diese Stelle für das Erkennen wichtig ist. Auch beim Pollen codiert der S-Locus ein Produkt, von dem man aber noch nicht weiß, wie es aussieht. Wenn die von den weiblichen Fortpflanzungsorganen (dem Stempel) gebildeten Proteine und diejenigen der Pollen von einem identischen Genort stammen, binden die Produkte vermutlich aneinander und die RNA-zerstörende Aktivität beginnt. Die bisherigen Ergebnisse der Forschungsarbeit werden in der Zeitschrift Plant Physiology veröffentlicht.

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