Wie der Zellzyklus gesteuert wird
Unter dem Zellzyklus wird eine Reihe von Ereignissen verstanden, die schließlich zur Zellteilung führen. Den Zellzyklus steuern zu können, könnte für das An- und Abschalten der Zellteilung nach Bedarf ein Schlüssel sein. Damit könnten die Wissenschaftler in den Pflanzenkalender eingreifen - von Keimung und Wachstum bis hin zur Reproduktion. Eine wichtige Gruppe von Genen, die an der Steuerung des Zellzyklus bei Pflanzen beteiligt sind, ist die F-box-Familie. Obwohl Arabadopsis als Modellpflanze klein erscheinen mag, hat ihre Genetik bereits für einige große Überraschungen in diesem Bereich gesorgt. Die Forschung hat gezeigt, dass sie über mehrere hundert F-Box-Protein-Gene verfügt. Hefe verfügt dagegen nur über wenige. Ziel der Forscher von ECCO war es, Teile dieser Proteingruppe aus den verschlüsselten F-Box Genen, die am Zellzyklus beteiligt sind, zu bestimmen. Ihr Ansatz bestand darin, die Substrate der F-Box-Proteine zu bestimmen, d.h. ihre molekularen Ziele. Sollte es sich bei den Substraten um Zellzyklusproteine handeln, wäre daraus zu folgern, dass die entsprechenden F-Box-Proteine eine maßgebliche Rolle im Zellzyklus spielen. Die Forscher erarbeiteten eine Strategie, um diese Proteinsubstrate zu ermitteln. Dazu verwendeten sie einen ungewöhnlichen Träger: ein Agrobakterium, das Tumorwachstum bei Pflanzen auslöst. Bei der Infektion schleust das Bakterium seine eigene DNA sowie das von den Pflanzenforschern hinzugefügte Material ein. Proteine von Wildformen und jenen, bei denen der F-Box-Anteil gelöscht war, wurden untersucht und verglichen. Da die Proteine mit ihren Substraten einen Komplex bilden, wurden diese gereinigt, analysiert und identifiziert. Dazu wurden die entsprechenden Versionen von Chromatografie-, Elektrophorese- und Spektrometrieverfahren eingesetzt. Die Ergebnisse waren ermutigend und deuten auf mindestens zwei F-Box-Proteine mit einer möglichen Rolle am Zellzyklus hin. Die Vermittlung der Struktur und Funktion von Proteinen ist ein wertvolles Instrument. In Zukunft könnten mithilfe des Protein-Engineering diese Moleküle eingeschleust werden, um die Zellteilung in Pflanzen je nach Bedarf aufzuhalten oder voranzutreiben.
