Vielfältige «Pflanzenfabriken»
Pflanzen stellen viele hochwertiger Stoffe her, die wir uns in verschiedenster Weise zunutze machen können. Neuen Tools in der Genomforschung und Bioinformatik haben das Verständnis der involvierten Gene und Stoffwechselwege wesentlich erweitert. Eine Publikation fasst das aktuelle Wissen zusammen und zeigt, was in Zukunft möglich sein könnte.
Jede Pflanze stellt mit grosser Genauigkeit eine unglaubliche Vielfalt an sogenannten Sekundärmetaboliten her. Das sind Stoffe, die nicht direkt dem Wachstum oder Überleben der Pflanze dienen, sondern für andere Funktionen wichtig sind - beispielsweise für die Verteidigung oder zur Kommunikation. Bereits heute nutzen wir viele solche Stoffe in ganz unterschiedlichen Bereichen. So stammt der Wirkstoff von Aspirin, Acetylsalicylsäure, aus Weidenrinde, das Insektengift Pyrethrum aus Wucherblumen oder die in Waschmittel verwendeten Tenside Alkylpolyglycoside aus Zuckerrohr und -rübe. Manche solche Sekundärmetaboliten lassen sich einfach aus Pflanzen extrahieren, andere sind synthetisch herstellbar. Dank neuen Erkenntnissen in der Genomforschung und Bioinformatik ist es heute wesentlich einfacher, die beteiligten Gene und Stoffwechselwege zu identifizieren. Dieses Wissen lässt sich vielfältig nutzen. Pflanzen können so verändert werden, dass sie neue Eigenschaften enthalten, zum Beispiel einen erhöhten Nährstoffgehalt bei Nahrungsmitteln. Oder die Gene können in Mikroorganismen übertragen werden, so dass diese dann hochwertige Pflanzenstoffe herstellen.
Ein aktuelles Review präsentiert die heutigen Möglichkeiten in diesem Bereich und zeigt, was in Zukunft alles machbar sein könnte.
Abbildung: Tatsis & O'Connor (2016), New developments in engineering plant metabolic pathways. Current Opinion in Biotechnology.
