Jüngste Forschungen haben ergeben, dass im Boden unter unseren Füßen etwas Unerwartetes passiert. Wissenschaftler haben entdeckt, dass ein nützlicher Pilz namens Serendipita indica kann molekulare Botschaften an Pflanzenwurzeln senden, die ihnen beim Wachsen und Widerstand gegen Stress helfen. Diese Entdeckung von Nasfi und Kollegen zeigt wie der Pilz kleine RNA-Moleküle produziert, die in Pflanzenzellen wandern um ihre Partnerschaft zu koordinieren – eine ausgeklügelte Form der reichsübergreifenden Kommunikation, die das Pflanzenwachstum in Gärten und auf Feldern weltweit beeinflusst.

Die Forschung zeigt, dass zwischen Pilzen und Pflanzen eine molekulare Konversation stattfindet. Serendipita indica Wenn der Pilz Pflanzenwurzeln besiedelt, produziert er kleine RNA-Moleküle, die wie präzise biologische Signale wirken. Diese Pilzbotschaften helfen bei der Regulierung wichtiger Pflanzenprozesse, darunter der Zellwandbildung und der Reaktion auf Hormone. Besonders bemerkenswert ist, dass die Studie zeigt, dass diese RNA-Moleküle durch spezifische zelluläre Mechanismen aktiv in die Pflanzenzellen transportiert werden, was auf ein ausgeklügeltes System der Kommunikation zwischen den Pflanzenreichen hinweist.

Um zu verstehen, wie Pilze und Pflanzen molekulare Botschaften austauschen, entwickelte das Forschungsteam die Serendipita Pilz neben den Wurzeln von Arabidopsis, einer kleinen Blütenpflanze, die in der botanischen Forschung weit verbreitet ist. Mithilfe spezieller Werkzeuge, die winzige RNA-Moleküle verfolgen können, verfolgten sie die Reise der Pilzbotschaften in die Pflanzenzellen. Das Team verwendete genetische Analysen, um herauszufinden, welche Nachrichten gesendet wurden, während Mikroskopaufnahmen zeigten, wo und wann diese Austausche stattfanden. Dieser Ansatz half dabei, die detaillierten Mechanismen aufzuzeigen, wie Pilze Informationen mit ihren Pflanzenpartnern austauschen.

Diese Entdeckung trägt wesentlich zu unserem Verständnis bei, wie Pflanzen und nützliche Pilze in der Natur zusammenarbeiten. Während Wissenschaftler bereits wussten, dass krankheitserregende Pilze RNA-Botschaften verwenden können, um Pflanzen zu schädigen, enthüllt die Entdeckung, dass dieselbe Sprache auch in nützlichen Beziehungen verwendet wird, neue Aspekte der Pflanzenpartnerschaft. Diese Erkenntnisse darüber, wie freundliche Pilze Pflanzen beim Gedeihen helfen, könnten zu nachhaltigeren Wegen führen, das Pflanzenwachstum zu unterstützen.

Nasfi, S., Shahbazi, S., Bitterlich, K., Šečić, E., Kogel, KH. & Steinbrenner, J. (2024). Eine Pipeline zur Validierung von Serendipita indica Effektor-ähnliche sRNA deutet auf eine völkerübergreifende Kommunikation in der Symbiose mit Arabidopsis hin. Zeitschrift für experimentelle Botanik. https://doi.org/10.1093/jxb/erae515 ($)

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Titelbild: canva.