Homepage: Stärke-Regulator entdeckt

Golmer Max-Planck-Forscher identifizieren ungewöhnliches Zuckermolekül in Pflanzen Wissenschaftlern des Max-Planck-Institutes für molekulare Pflanzenphysiologie in Golm ist es gelungen, mit Hilfe gentechnischer und biochemischer Methoden ein Signal zu entschlüsseln, das die Speicherung von Stärke in Pflanzen reguliert. Wie in der aktuellen Ausgabe von PNAS (Proceedings of the National Academy) veröffentlicht, konnten die Forscher die Vorstufe eines ungewöhnlichen Zuckers, Trehalose-6-Phosphat, als Signalmolekül identifizieren, das die Stärkespeicherung in Pflanzen stimuliert. Stärke besitzt eine große wirtschaftliche Bedeutung, als Grundlage unserer Ernährung und als nachwachsender Rohstoff. Die Erkenntnisse zur Regulation der Stärkespeicherung in Pflanzen bieten gleichzeitig auch Einblicke in die Evolution des pflanzlichen Stoffwechsels. Trehalose-6-Phosphat kommt als Vorstufe des Zuckers Trehalose bereits in Bakterien vor und etablierte sich in der Evolution als Signalmolekül, das Wachstums- und Speicherprozesse bei ständig wechselnden Umweltbedingungen optimiert. Pflanzen besitzen die Fähigkeit, mit Hilfe photosynthetischer Prozesse anorganisches Kohlendioxid in organische Zucker wie Saccharose (Haushaltszucker) oder Glukose umzuwandeln. Diese werden für Wachstum und Speicherung genutzt, wobei Stärke als hauptsächliches Speicherprodukt entsteht. Bei einem Überschuss von Saccharose wird besonders viel Stärke gebildet. Über welche Signalwege dies erfolgt, war bislang unbekannt. Trehalose ist ein ungewöhnlicher Zucker, der in einer Reihe von Organismen natürlich produziert wird. Er kommt in Pilzen, Bakterien und Insekten vor und ist pharmakologisch wirksam. Da Pflanzen normalerweise nur geringe Spuren des ungewöhnlichen Zuckers enthalten, war lange Zeit rätselhaft, warum in der Evolution der Trehalose-Syntheseweg in Pflanzen beibehalten wurde. Die Max-Planck-Forscher konnten nun zeigen, dass Trehalose-6-Phosphat in geringen Konzentrationen notwendig ist, um die Stärkespeicherung in Pflanzen zu stimulieren. PNN