05:12 28 September 2020
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    Russische Forscher haben Tabakpflanzen zum Leuchten gebracht. Möglich durch einen leuchtenden Pilz, dessen Gen sie auf die Pflanzen übertragen haben. Das Ergebnis ist nicht nur für die Forschung interessant, sondern wird künftig auch von Pflanzenliebhabern erworben werden können.

    Die Anwendungsfeld von Gentechnik sind schier unerschöpflich: Ertragreichere, widerstandsfähigere Pflanzen, Bakterien, die Medikamente produzieren und Gentherapien, mit denen in Zukunft angeborene Erkrankungen kuriert werden könnten – das wären nur ein paar hervorstechende Beispiele.

    Weniger hervorstechend, aber dafür umso einleuchtender, ist die Arbeit eines 27-köpfigen Forscherteams um Karen Sarkisyan und Ilja Jampolski, die sich beide in Moskau mit dem Phänomen der Biolumineszenz beschäftigt hatten. Biolumineszenz bezeichnet die Fähigkeit von Lebewesen, Licht zu erzeugen. Bei der Erforschung dieses Phänomens haben sie sich besonders ausführlich mit einem Pilz-Protein beschäftigt, welches diese Lebewesen im Dunkeln zum Leuchten bringt.

    Sie haben aber nicht nur das Protein untersucht, sondern wollten dieses auch seit 2017 auf Pflanzen übertragen. Das ist ihnen jüngst bei Tabakpflanzen in der Tat auch geglückt, die sie auf diese Weise zum Leuchten gebracht haben. Die Vorgehensweise und die Resultate dieser Eingriffe haben sie in der Fachzeitschrift „Nature Biotechnology“ geschildert.

    Aber wozu braucht man solche leuchtenden Pflanzen überhaupt und werden sie womöglich eine Öko-Beleuchtung der Zukunft bilden? Sputnik hat nachgehakt.

    Können leuchtende Pflanzen Lampen ersetzen?

    Zunächst der Dämpfer für die Phantasie: „Lampen werden damit wohl kaum ersetzt werden können“, betont Sarkisyan im Sputnik-Interview. „Wir verfolgen nicht das Ziel, irgendwelche Lichtquellen zu ersetzen.“ Der Grund dafür: die immer noch geringe Leuchtkraft im Verhältnis zu elektrischem Licht. „Die Pflanzen, die wir schon haben, kann man nur in einem absolut dunklen Zimmer sehen“, klärt der Forscher auf, fügt aber auch hinzu, dass man in der Zukunft die Leuchtkraft erhöhen will.

    Lebensprozesse durch Biolumineszenz beobachten

    Eine klare Zielgruppe dieser Entwicklung sind Hobby-Biologen und Pflanzenliebhaber. Denn hier lassen sich in der Dunkelheit die Lebensprozesse beobachten, die in den Pflanzen ablaufen.

    sichtbar macht, die in ihnen ablaufen, sodass man zu ihnen „eine neue Beziehung aufbauen kann“, wie Sarkisyan es ausdrückt. Für diese Gruppe wollen die Forscher über das Moskauer Unternehmen „Planta LLC“ in der Zukunft solche Pflanzen zum Kauf anbieten.

    In erster Linie geht es aber um Wissenschaft. „Dank der neuen Technologie können bei wissenschaftlichen Untersuchungen Prozesse in Pflanzen und anderen Organismen verfolgt werden, die für gewöhnlich nicht sichtbar sind. Zum Beispiel kann diese Technologie eingesetzt werden, um den Hormonspiegel in der Pflanze an ihrem Leuchten über deren gesamten Lebenszyklus zu beobachten“, bemerkt der Forscher.

    Ein Test im Treibhaus

    Dass die Pflanzen sich in der freien Natur vermehren und heimische Arten verdrängen könnten, glaubt Sarkisyan nicht. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt würden sie in speziellen Treibhäusern hochgezogen, die für die Arbeit an transgenen Pflanzen bestimmt sind.

    „Im Übergang zum kommerziellen Produkt werden wir außerdem diverse molekulare Herangehensweisen testen, die die Möglichkeit der Vermehrung und ihrer Verbreitung in der Natur einschränken sollen. In jedem Fall wird ein Verkauf der Pflanzen erst dann stattfinden, nachdem alle hierfür notwendigen staatlichen Regularien erfüllt wurden“, so der Forscher. Zudem hält er die Pflanzen für nicht gerade überlebensfähig im Darwin'schen Sinne: „Luminszenz trifft man oft in der Natur an, aber bei Pflanzen fehlt sie. Offensichtlich zahlen sich die Energieausgaben für das Leuchten bei Pflanzen nicht aus und erlauben es nicht, in Konkurrenz mit nicht-leuchtenden Pflanzen zu bestehen“, findet er.

    Das Pilz-Protein ist nicht das erste Mittel, das Pflanzen zum Leuchten gebracht hat. Vor dreißig Jahren wurde die erste Pflanze durch ein Glühwürmchen-Gen zum Leuchten gebracht. Später folgten Lumineszenz-Gene aus Bakterien. Das Pilz-Gen stattet die Pflanzen aber im Vergleich zu den Vorgängern die Pflanzen mit einer deutlich stärkeren Leuchtkraft aus.

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    Tags:
    Russland, Gentechnik, Pflanzen