Lassen Sie mich Sie in die wunderbare Welt der Spitzenpflanze einführen, Aponogeton madagascariensis.
Diese exotische Art, die in Flüssen in Madagaskar beheimatet ist, hat eine weite Reise hinter sich, um in den Mittelpunkt zu rücken das Labor von Prof. Arunika Gunawardena an der University of Dalhousie in Halifax, Nova Scotia. Ich hatte das Glück, diese Woche als externer Prüfer für eine von Arunikas Doktorandinnen, Gaolathe Rantong, eingeladen zu werden, die eine schöne Präsentation über diese faszinierende Pflanze hielt. Die Spitzenpflanze hat einen treffenden Namen, da ihre reifen Blätter ein feines Gitter aus Perforationen bilden (siehe rechts), und Arunikas Labor hat gefragt, wie sich diese Löcher bilden.
Die meisten Blätter werden durch Unterschiede im Wachstum ihrer Zellen geformt, was zu den unzähligen Formen führt, mit denen wir vertraut sind. Aber in nur zwei Pflanzenfamilien: Monstera und Aponogeton hat die Evolution einen anderen Verlauf genommen und die endgültige Form wird stattdessen durch selektiven Tod diktiert. Erinnert an die Zelltod, der menschliche Finger bildet, auch hier sind Zellen darauf programmiert, zu leben oder zu sterben, um das sich bildende Organ zu formen. Im Fall der Spitzenpflanze beginnen die Blätter intakt zu leben und dann werden Fenster in einem geordneten Muster gebildet, was zu ihrem spitzenähnlichen Aussehen führt. Elegante pharmakologische und Laser-Capture-Mikroskopie-Experimente beginnen, Licht darauf zu werfen, wie diese Fenster geöffnet werden.
Die Zellen werden in der Mitte des Fensters zerstört, ein Prozess, an dem das Pflanzenhormon Ethylen beteiligt ist. Rantong hat damit begonnen, die Wirkung der Genregulation in diesem Prozess zu untersuchen, und hat gezeigt, dass die Ethylenrezeptoren eine wichtige Rolle bei der Markierung von Zellen für Leben oder Tod spielen. Zellen in der Mitte des Fensters schalten weniger speziell ein Ethylen-Rezeptor-Gen (AmERS1c) im Vergleich zu den umgebenden Zellen, die nicht absterben. Es wird angenommen, dass diese unterschiedliche Expression zu einem stärkeren Ethylensignal in den Zielzellen führt, und dies wiederum schaltet Gene ein, die für eine Klasse von Proteasen kodieren, die als vakuoläre Prozessierungsenzyme (VPEs) bezeichnet werden. Es wird angenommen, dass VPEs dabei eine wichtige Rolle spielen die Zerstörung von Pflanzenzellen während des programmierten Zelltods. Diese exotische Pflanze erweist sich also als hervorragendes Werkzeug, um grundlegende Prinzipien des Zelltods zu untersuchen.
Während meines kurzen Besuchs fühlte ich mich wie ein Teil dieser jungen und lebhaften Gruppe und durch die außergewöhnliche Gastfreundschaft und Fürsorge meines Gastgebers bekam ich auch einen Einblick in die wunderschöne Flora von Neuschottland einschließlich Ausblicke auf blühende Kannenpflanzen, die für sich schon einen Besuch wert sind. Mein Besuch wurde weiter belohnt, als Arunikas Spitzenpflanzen endlich blühten: Sie produzierten zwei elegante Ähren aus lila Blüten, die aus dem Wasser auftauchen und die Samen für weitere aufregende Experimente versprechen.
