Forschende haben herausgefunden, dass sich Pflanzen mit einer bisher unbekannten «Waffe» gegen Schimmelpilze wehren könnten, fasst das Internetportal wissenschaft.de eine Studie zusammen. In kleinen Fettbläschen würden die Pflanzen mRNA in die Zellen des Schimmelpilzes einschleusen.
Diese mRNA würden wichtige Zellprozesse des Pilzes stören und dafür sorgen, dass er sich schlechter ausbreiten könne. Dieses Wissen könnte dazu genutzt werden, um biologische Fungizide zu entwickeln, so ein Fazit der Studie.
Bisher unbekannten Verteidigungsmechanismus entdeckt
Der Schimmelpilz Botrytis cinerea ist weltweit verbreitet und könne mehr als 1'400 Wirtspflanzen befallen, darunter fast alle Obst- und Gemüsesorten und viele Blumen. Der Pilz manifestiert sich in einem gräulichen, pelzigen Belag, der sich nach einiger Zeit auf den Pflanzen zeigt. Diese Grauschimmelfäule verursache Ernteverluste in Milliardenhöhe, lässt sich dem Bericht weiter entnehmen. Die Pflanzen würden sich jedoch gegen diesen Befall wehren, und zwar auf molekularer Ebene.
Ein Team um Shumei Wang von der Universität von Kalifornien in Riverside hat nun einen bisher unbekannten Verteidigungsmechanismus aufgedeckt: «Wir haben entdeckt, dass die Wirtspflanze Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana) kleine, mit mRNA gefüllte Bläschen in den Pilz einschleust», berichte das Team. «Die mRNA wird in den Pilzzellen abgelesen und in Proteine übersetzt, die wiederum den Pilz schädigen und seine Ausbreitung verringern», ergänzt das Forschungsteam.
Check out this news about our new work. Plants use EVs to deliver mRNA into mold cells and reduce its infection. This strategy offers insights into plant defenses and potential for eco-friendly fungicides. Huge step in our battle against fungal pathogens! https://t.co/MUtE5M754W
— baoye he (@BaoyeHe) December 22, 2023
Wie ein «Trojanisches Pferd»
Bereits bekannt ist, dass sich Pflanzen und Schimmelpilze gegenseitig zahlreiche Moleküle übertragen würden. Dort um sich zu verteidigen, hier um an Nahrung zu kommen. Pflanzen setzen zur Verteidigung dabei aber nicht nur Proteine ein, wie jetzt bekannt wurde. Das Team um Wang hat herausgefunden, dass Pflanzen auch mRNA auf den Pilz übertragen, die dann erst im Pilz selbst die entsprechenden «Verteidigungs»-Proteine herstellen würde. Dies war bisher nicht bekannt.
In eine einfache Bildsprache übersetzt passiert Folgendes: Anstatt Waffen zu produzieren und mit diesen über den Pilz herzufallen, überträgt die Pflanze den Plan für den Bau einer Waffenfabrik an den Pilz. Diese Fabrik wird dann erst im Pilz selbst erstellt, wo sie fortlaufend Waffen herstellt und also von dort aus den Angriff startet. Der Pilz erkennt diesen Plan für die Waffenfabrik, der auf ihn übertragen wird, aber nicht als Gefahr. Der Pilz meint, es handle sich um Nahrung, also lässt er das «Trojanische Pferd» herein.
Effiziente Strategie
Für die Pflanzen sei diese Strategie sehr effizient, denn schon wenige mRNA-Moleküle könnten eine grosse Wirkung entfalten. Aus Sicht des Forschungsteams könne die Entdeckung der pflanzlichen mRNA-Pilzabwehr dazu beitragen, zukünftig neuartige, umweltfreundliche Fungizide zu entwickeln. Dies sei ein «grosser Schritt im Kampf gegen Pilzkrankheiten», heisst es seitens der Forschung.
