2,5 Millionen für zukunftsweisende Pflanzenforschung

Ralph Bock, Direktor am Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, erhält „Advanced Grant“ des Europäischen Forschungsrats in Höhe von 2,5 Mio. Euro für ambitioniertes Projekt zur Entwicklung einer neuen Generation von Nutzpflanzen.

Die vom Europäischen Forschungsrat (ERC) vergebenen „Advanced Grants“ richten sich ausschließlich an exzellente Forscher zur Verwirklichung besonders vielversprechender und wegweisender Forschungsprojekte.

Prof. Bock wird die 2,5 Mio. Euro des ERCs dazu nutzen, an aktuelle wissenschaftliche Ergebnisse seiner Arbeitsgruppe anzuknüpfen und sie weiter zu entwickeln.

Das Projekt gliedert sich in drei Bereiche, die auf grundlegenden Erkenntnissen aus seiner weltweit führenden Plastidenforschung sowie seinen Arbeiten zur experimentellen Genomevolution basieren.

Plastiden sind spezialisierte Zellorganellen in Pflanzen, die ihr eigenes Erbgut besitzen, jedoch auch mit dem Erbgut des Zellkerns in Wechselbeziehung stehen. Zu den Plastiden gehören z.B. die Chloroplasten, in denen die Fotosynthese abläuft.

Der erste Bereich, den Prof. Ralph Bock im Rahmen des Projektes GenEvoSyn in Angriff nehmen wird, beschäftigt sich mit der Untersuchung und der praktischen Anwendung des horizontalen Gentransfers. Unter horizontalem Gentransfer versteht man den Austausch von Erbgut über Artgrenzen hinweg, wie er z.B. beim Pfropfen von Pflanzen natürlicherweise auftritt. Erst kürzlich konnte die Arbeitsgruppe um Prof. Bock nachweisen, dass die Neukombination von Zellkerninformation einer Pflanzenart mit dem Plastidengenom einer anderen Art möglich ist. Die Kombination von Kerngenomen von zwei verschiedenen Pflanzenarten kann sogar zur Entstehung einer neuen Art führen. Dieser Mechanismus soll nun gezielt eingesetzt werden, um existierende Nutzpflanzen zu verbessern oder neue Pflanzenarten herzustellen.

Ein zweiter Bereich widmet sich der Entwicklung molekularbiologischer Methoden zur Veränderung des Mitochondrienerbguts. Wie die Plastiden enthalten auch die Mitochondrien, die Kraftwerke und Energielieferanten der Zellen, ihre eigene Erbinformation. Während die Plastiden-DNA bereits seit längerem gezielt verändert werden kann, ist dies bei Mitochondrien noch nicht möglich. Sollte das gelingen, so wäre dies ein weiterer Meilenstein für die Biotechnologie.

In einem dritten Themenkomplex wird es darum gehen, Chloroplasten mit Hilfe verschiedenster Methoden zu hocheffizienten Produktionsstätten von Stoffen des täglichen Bedarfs oder Pharmazeutika auszubauen. „Auf diese Weise könnten zukünftig aus Chloroplasten organische „Fabriken“ entstehen, die in der Lage sind, umweltfreundlich wichtige Chemikalien oder Arzneistoffe zu produzieren“, kommentiert Prof. Bock diesen dritten Themenkomplex seines Projektes.

Sollte es möglich sein, den horizontalen Gentransfer gezielt zur Entwicklung von Pflanzen mit neuen Eigenschaften zu nutzen und aus Chloroplasten und Mitochondrien Produktionsstätten wichtiger industriell oder pharmazeutisch nutzbarer Stoffe zu machen, so würden diese neuen Techniken eine wertvolle Ergänzung zur modernen Pflanzenzüchtung darstellen.