UV-Licht-Detektor

Pflanzen besitzen Sensor, der UV-B-Strahlen erkennt

(Bild: © 2011 Photos.com, a division of Getty Images)

Mit Hilfe eines ganz bestimmten Eiweißes können Pflanzen die schädlichen UV-B-Strahlen im Sonnenlicht aufspüren und sich davor schützen. Stellt ein Fotorrezeptor aus Eiweißen das UV-B-Licht fest, setzt er ein ganze Kaskade von Schutzmechanismen in der Pflanze in Gang, berichtet ein Forscher der Universität Genf gemeinsam mit Kollegen aus Deutschland im Fachmagazin "Science".

Ohne Sonnenlicht können Pflanzen nicht leben, denn sie benötigen es als Energiequelle, um Photosynthese zu betreiben. Zudem benutzen Pflanzen das Licht, um bestimmte überlebenswichtige Signale zu koordinieren oder Vorgänge zu verbessern.

Pflanzen seien in der Lage, die Intensität, die Dauer und die Richtung des Sonnenlichts wahrzunehmen, wird Roman Ulm vom Departement für Botanik und Pflanzenbiologie der Uni Genf zitiert. Damit regulieren sie zum Beispiel das Keimen ihrer Samen, ihre Blütezeit und wachsen in Richtung des Lichts.

Molekulare Sonnencreme
Ultraviolette Strahlen sind Teil des Sonnenlichts. Die sogenannten UV-B-Strahlen, eine Komponente davon, sind nicht nur für Menschen, sondern auch für Pflanzen gefährlich. Sie können das Erbgut schädigen und bei Pflanzen auch das Wachstum und den Ertrag beeinflussen. Für Pflanzen ist es also überlebenswichtig, sich vor diesen Strahlen zu schützen.

Dass Pflanzen UV-B-Strahlen erkennen und darauf reagieren, ist schon länger bekannt. Sie produzieren ihre eigene, molekulare Sonnencreme: UV-absorbierende Substanzen wie Flavonoide und Enzyme reparieren die entstehenden Erbgutschäden. Unbekannt war bisher aber der Sensor, mit dem die Pflanzen die UV-B-Strahlen aufspüren.

Regulator setzt Schutzkaskade in Gang
Ulm und seine Kollegen von der Universität Freiburg im Breisgau haben nun herausgefunden, dass dieser Fotorezeptor aus Eiweißen namens UVR8 besteht. Trifft UV-Licht auf sie, teilen sich die Eiweiße und interagieren mit einem Lichtsignal-Regulator in der Zelle, was eine Kaskade von Schutzmechanismen in der Pflanze in Gang setzt.

Laut den Forschern kommen die UVR8-Eiweiße im ganzen Pflanzenreich vor. Das könnte ihnen zufolge auf eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Pflanzen an Land hindeuten. In Zukunft möchten die Wissenschaftler untersuchen, wie sich die Aktivität des UV-Rezeptors während Veränderungen des Klimas entwickelt.