UV-Licht weckt schlafende Nomaden

News: UV-Licht weckt schlafende Nomaden

Das Genom vieler Organismen enthält DNA-Sequenzen, die von ihrem eigentlichen Ort zu einer anderen Stelle auf dem Chromosom springen können. Geraten sie dabei an eine ungünstige Stelle - zum Beispiel mitten in ein Gen - entstehen Mutationen. In Versuchen mit Getreidepflanzen haben Wissenschaftler nun gezeigt, daß eine erhöhte UV-Einstrahlung durch die Verringerung der Ozonschicht ausreichen könnte, um die Anzahl der Mutationen durch vagabundierende DNA drastisch zu erhöhen.

Transposons sind DNA-Abschnitte, die sich aus dem Genom herausschneiden und an beliebigen anderen Stellen wieder hineinfügen können. Seit Jahren ist bekannt, daß eine intensive Bestrahlung mit ultraviolettem Licht, insbesondere nahem UV-Licht, Getreide-Transposons aktivieren kann. Doch bisher hatte niemand untersucht, ob auch moderates UV-Licht ausreicht, um die Transposons wandern zu lassen.

Daher studierte die Genetikerin Virginia Walbot von der Stanford University die Auswirkungen kurzwelliger UV-Strahlung auf Getreidepflanzen, die auf einem nahegelegenen Versuchsfeld im Freiland wuchsen. Sie sammelte Pollen ein und bestrahlte sie im Labor drei Minuten lang mit UV-Licht. Dadurch simulierte die Forscherin jene UV-Menge, welche die Erdoberfläche in Patagonien und anderen Regionen der südlichen Hemisphäre erreicht, wenn das Ozonloch saisonal bedingt besonders groß ist. Mit dem Pollen bestäubte Walbot dann Pflanzen auf einem benachbarten Feld.

Das Ausmaß der Transposon-Wanderung maß die Wissenschaftlerin, indem sie nach rötlichen Flecken auf den Getreidekörnern suchte. Diese Veränderung diente als Anzeichen dafür, daß ein Transposon in ein Gen zur Produktion eines Farbstoffes gesprungen ist. Sieben von 19 Ähren und 6,2 Prozent der Körner zeigten Flecken – bei normalen Pflanzen liegt der Anteil unter einem Prozent. Die Mutationsrate war also so stark erhöht, daß die Verminderung der Ozonschicht ernsthafte Konsequenzen haben kann, wenn sie sich auf die Pflanzenwelt auswirkt (Nature vom 4. Februar 1999).