Wissenschaftler vom Friedrich Miescher Institut in Basel und von der Ivano-Frankivsk State Medical Academy in Ivano-Frankivsk (Ukraine) haben gentechnisch veränderte Pflanzen entwickelt, die auf verschiedene Schwermetallkonzentrationen im Boden unterschiedlich stark reagieren.
Schwermetalle können die Veränderung des Erbguts von Tieren und Pflanzen bewirken (Mutagene). Diese Eigenschaft nutzten die Wissenschaftler. Sie setzten in Arabidopsispflanzen ein inaktiviertes Reportergen ein. Wachsen die Pflanzen auf einem Boden mit Schwermetallen, kann das zur Mutation und Aktivierung des Reportergens führen. Zellen mit einem aktivierten Reportergen färben sich nach einer speziellen Behandlung blau.
Die Wissenschaftler ließen die gentechnisch, mit dem inaktivierten Reportergen veränderten Pflanzen auf Nährmedien mit verschiedenen Konzentrationen von Cadmium, Nickel, Blei, Kupfer, Zink und Arsenit (Oxid des Arsens) wachsen. Schon in geringen Konzentrationen wirkten die Schwermetalle mutagen. Mit ansteigender Konzentration der Schwermetalle im Nährmedium stieg auch die Zahl der Mutationen.
Zu diesem Ergebnis kamen die Wissenschaftler nach dem Anfärben. Pflanzen, die auf einem Nährmedium mit höherer Schwermetallkonzentration wuchsen hatten mehr blaue Zellen als Pflanzen auf einem Nährmedium mit geringer Schwermetallkonzentration. “Unsere Ergebnisse zeigen, dass wir die Pflanzen zur Messung der Wasserverschmutzung durch Schwermetalle und zur Bewertung der Bodenqualität einsetzen können.” schreiben die Wissenschaftler im Fachmagazin Nature Biotechnology.
Ralf Möller
