Pflanzen sind in der Lage, sich an eine erhöhte Radioaktivität ihrer Umgebung anzupassen. So haben die Pflanzen, die im Umkreis des Kernkraftwerks Tschernobyl wachsen, Schutzmechanismen gegen die erhöhte Radioaktivität entwickelt, haben Biologen um Martin Hajduch vom der slowakischen Wissenschaftsakademie in Nitra beobachtet. In der strahlenbelasteten Umgebung stellen die Pflanzen Eiweiße in anderen Mengen und in anderer Zusammensetzung her.
Auch 23 Jahre nach dem schweren Reaktorunfall im Kernkraftwerk Tschernobyl ist der Boden rund um den Reaktor immer noch radioaktiv belastet. Dabei spielen insbesondere radioaktive Substanzen mit langer Halbwertszeit eine Rolle, zum Beispiel das Caesium-Isotop 137Cs. Dennoch wachsen in der Umgebung von Tschernobyl eine Reihe von Pflanzen, die sich offensichtlich an die erhöhte Radioaktivität angepasst haben.
Das Forscherteam um Martin Hajduch untersuchte nun, wie sich Sojapflanzen, die in der Nähe des Kernkraftwerks wachsen, an die radioaktive Strahlung anpassen. Dazu verglichen sie diese mit radioaktiv unbelasteten Sojapflanzen, die 100 Kilometer von Tschernobyl entfernt angebaut wurden. Obwohl der Boden in der Nähe von Tschernobyl 167-mal mehr mit radioaktivem Caesium belastet war, nahmen die Samen der dortigen Sojabohnen nur wenig Radioaktivität auf. Zudem besaßen sie auch andere Eigenschaften als die Samen der unbelasteten Pflanzen: Sie waren kleiner und nahmen Wasser langsamer auf.
Als nächstes analysierte Hajduch und sein Team, ob sich die Zusammensetzung der Proteine in den beiden Sojabohnen-Proben unterschied. Dazu benutzten die Forscher die sogenannte Gel-Elektrophorese, mit der sich verschiedene Arten von Molekülen trennen lassen. Diese Analyse ergab, dass neun Prozent der Proteine in beiden Sojabohnen-Proben unterschiedlich waren. Am häufigsten handelte es sich dabei um so genannte Speicherproteine, die bei der Auskeimung des Samens eine Rolle spielen. “Aus früheren Studien ist bekannt, dass diese auch bei der Reaktion auf Umweltbelastungen eine Rolle spielen können”, sagt Hajduch. Am zweihäufigsten waren Proteine verändert, die für die Abwehr von Schadstoffen und Krankheiten zuständig sind. Insbesondere produzierten die radioaktiv belasteten Pflanzen ein Drittel mehr von einem Protein, das auch das menschliche Blut vor radioaktiven Schäden schützt.
All diese Veränderungen könnten dazu beitragen, dass sich die Pflanzen an die Belastung durch Schwermetalle und radioaktive Strahlung anpassen können, vermuten die Forscher. Als nächstes wollen die Biologen die Samen der Nachkömmlinge der strahlenbelasteten Sojabohnen untersuchen.
Martin Hajduch ( slowakische Wissenschaftsakademie in Nitra et al.: Journal of Proteome Research (doi: 10.1021/pr900034u). ddp/wissenschaft.de ? Christine Amrhein
