Jena – "Pflanzen gegen Zombies" lautet der Name eines beliebten Videospiels. "Pflanzen werden Zombies": So kann die Realität aussehen. Bekannt sind die "Zombie-Ameisen", die vom parasitischen Pilz Ophiocordyceps unilateralis befallen und biochemisch gesteuert werden, um seiner Fortpflanzung zu dienen – zu Lasten des eigenen Überlebens. Einen ähnlichen Vorgang gibt es aber auch in der Botanik, wie die Universität Jena berichtet.

Der Prozess entspinnt sich, wenn Zikaden Pflanzen mit Phytoplasmen, parasitären Bakterien, infizieren. Diese Bakterien können nur innerhalb der Pflanzen oder für einige Zeit auch im Körper von Insekten überleben. Und sie nehmen Einfluss auf ihren Lebensraum: Statt Blüten bilden die befallenen Pflanzen in der Folge nur noch verkümmerte Blattstrukturen aus, eine geschlechtliche Fortpflanzung ist so nicht mehr möglich. "Diese Pflanzen werden zu lebenden Toten, die nur noch zur Verbreitung der Bakterien dienen", sagt der Jenaer Genetiker Günter Theißen.

Vorgang entschlüsselt

In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Trends in Plant Science" beschreiben Theißen und sein Team, wie diese Zombifizierung abläuft. Hauptverantwortlich dafür ist ein Eiweiß mit Namen SAP54, sagt Studienerstautor Florian Rümpler. "Dieses Eiweiß stammt aus den Bakterien und ähnelt in seiner Struktur sehr stark einem Eiweiß, das in der Pflanze gemeinsam mit anderen Proteinen einen regulatorischen Komplex bildet, der für eine normale Blütenentwicklung sorgt."

Wie die Forscher zeigen konnten, ahmt SAP54 in den infizierten Pflanzen die Struktur bestimmter pflanzeneigener Proteine so perfekt nach, dass diese an SAP54 statt an ihresgleichen binden. Dadurch können diese Proteine ihre normale Funktion zur Regulierung der Blütenentwicklung nicht mehr ausüben, die Ausbildung von Blütenblättern und -organen ist nicht mehr möglich.

Obstbauern und Kleingärtner kennen das für sie höchst ärgerliche Phänomen, das zu Ertragsausfällen führt, unter der Bezeichnung "Besenwuchs". Und auch wenn der biomolekulare Wirkungsmechanismus nun besser verstanden wird – verhindern lässt sich die Zombifizierung auch damit nicht. (red, 16. 10. 2015)