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Die Natur ist erfinderisch: Derselbe Stoff wird von Pflanzen unterschiedlich hergestellt

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Ein Team des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie hat bei seinen Forschungen herausgefunden, dass Pflanzen unabhängig voneinander sehr unterschiedliche Strategien erfinden, um dieselben chemischen Verbindungen herzustellen. In diesem Fall Benzoxazinoide. Diese wirken gegen ein breites Spektrum von Pflanzenfressern und verringern so den Fraß. Bisher war der Syntheseweg nur für Gräser wie Mais bekannt. Das MPI hat jetzt zwei weit entfernt verwandten Pflanzenarten, die Gewöhnlichen Goldnessel und die Zebrapflanze, untersucht, die auch Benzoxazinoide herstellen. Dafür haben die Forschenden Datensätze für die Inhaltsstoffe und die Gesamtheit der Gene der Pflanzen angelegt und sie hinterher mit verwandten Arten verglichen, die kein Benzoxazinoide herstellen. Auf diese Weise konnten sie die Gene eingrenzen, die an dem Stoffwechselweg beteiligt sind. Ob diese Gene dann wirklich Benzoxazinoid herstellen, testeten sie durch vorübergehende Expression in Tabakpflanzen. Heraus kam, dass die beiden verwendeten Pflanzen auf andere Cytochrom-P450-Enzyme zurückgreifen als Gräser. Das war völlig unerwartet. Damit ist bewiesen, dass es in der Evolutionsgeschichte der Benzoxazinoide mindestens drei Wege gibt, dieses herzustellen. Zukünftig möchte das Team die Synthese dieser Verbindungen in noch weiteren Pflanzenfamilien aufklären.

Foto: Angela Overmeyer/Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

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