Wurzel-Impfung optimiert Obst und Gemüse
Zuchterfolge stellen sich dank Verfahren der University of Queensland künftig viel schneller ein
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Fluoreszierendes Protein: Dieses zeigt den Weg der Botenstoffe (Foto: uq.edu.au) |
Brisbane (pte003/20.02.2025/06:10)
Neue Obst- und Gemüsesorten, die besser schmecken, mit wenig Wasser auskommen, hitzeresistent sind und Schädlingen keine Angriffsfläche mehr bieten, lassen sich künftig viel schneller als bisher entwickeln. Genmanipulationen dauern, ehe sie Wirkung zeigen, und das klassische Kreuzen von Pflanzen ist extrem langwierig. Nicht so bei Bernard Carroll von der University of Queensland (UQ).
Anleihe bei der Biomedizin
Carroll und sein Team haben eine Anleihe bei der Biomedizin genommen. Sie nutzen ein Verfahren, dass UQ-Professor Gordon Xu entwickelt hat, um Impfstoffe zu injizieren, ohne die Haut zu durchstechen. Die Nano-Impfstoffe suchen sich vielmehr selbst ihren Weg in den Körper. Genauso macht es das Team um Carroll, allerdings mit genetischem Material, das die Eigenschaften der Pflanzen verändert. Es wird von den Wurzeln aufgenommen.
"Pflanzenzellwände sind starr und holzartig, viel härter als menschliche oder tierische Zellen. Daher haben wir die Nanopartikel mit einem Protein beschichtet, das die Pflanzenzellwand sanft auflockert. Das hilft den Nanopartikeln, die Zellwände zu durchbrechen, um zum ersten Mal eine synthetische mRNA-Fracht in Pflanzen zu transportieren", so der Molekulargenetiker. mRNA ist eine einzelsträngige Ribonukleinsäure, die genetische Infos für den Aufbau eines Proteins in einer Zelle überträgt.
Phosphoreszierendes Protein
Um nachzuvollziehen, welchen Weg die mRNA nimmt, wenn sie die Wurzelhülle passiert hat, haben die Forscher ein Protein hinzugefügt, das grün phosphoresziert. "Es war überraschend zu sehen, dass die Nanopartikel nicht die gesamte Ladung in der ersten Zelle abgaben, in die sie eindrangen, sondern mit dem Wasser durch die Pflanze wanderten und die mRNA dabei verteilten", sagt Carroll. So wurden zahlreiche Zellen genetisch verändert. Die Verbesserungen der Pflanze traten schnell ein.
Skeptiker weiß Carroll zu beruhigen: "Ähnlich wie ein mRNA-Impfstoff ein Protein zur Stimulierung des Immunsystems produziert und dann abgebaut wird, wird die von uns in Pflanzen eingebrachte mRNA vorübergehend exprimiert und verschwindet dann wieder." Die im besten Fall positive Veränderung der Pflanze bleibt dagegen erhalten, heißt es.
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