News: Wo geht es hier bitte zum Licht?
Photorezeptoren bestehen aus einem Protein, das ein als Chromophor bezeichnetes farbiges Molekül bindet. Dieser Chromophor absorbiert bestimmte Wellenlängenbereiche des Lichtes, wodurch er aktiviert wird. Die Proteinkomponente des Rezeptors gibt das Signal dann an weitere Moleküle weiter. Im Falle des sogenannten Phototropismus lautet die Nachricht etwa: "Hier gibt es Licht." Für die Pflanze ist es von Vorteil, in die betreffende Richtung zu wachsen, da sie dort bessere Bedingungen vorfindet, um Photosynthese zu treiben und sich auf diese Weise mit Energie zu versorgen.
In den letzten Jahren haben Wissenschaftler heftig debattiert, ob der Chromophor des Photorezeptors für phototrophes Wachstum zu den Carotenoiden oder zu den Flavinen gehört. Erst jetzt ist der Disput beigelegt: Christie und Briggs konnten zeigen, daß es sich bei dem gesuchten Rezeptor um das Protein NPH1 handelt, das ein Flavin bindet (Science vom 27. November 1998).
NPH1 verfügt über einen Bereich, der als LOV-Domäne bezeichnet wird und in ähnlicher Form auch bei Proteinen in anderen Organismen, von Bakterien bis zu Säugetieren, vorkommt. Ihnen allen ist gemeinsam, daß sie Veränderungen des Lichtes (Light), der Sauerstoffkonzentration (Oxygen) oder der Spannung (Voltage) wahrnehmen können. Bei Belichtung des Chromophores von NPH1 mit blauem oder ultraviolettem Licht wird an das Protein eine Phosphatgruppe gehängt. Über eine mehrstufige Signalkette wird schließlich das pflanzliche Hormon Auxin freigesetzt, welches lokal das Wachstum steuern.
Mit ihrer neuen Arbeit haben Christie und Briggs zwar den ersten Schritt des Phototropismus entschlüsselt, doch noch gilt es, viele Lücken zu füllen und Fragen zu klären, bis wir wirklich verstehen, wie Pflanzen zum Licht finden.
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