Schon wenige Minuten, nachdem sie ihr erstes Blättchen aus dem Boden gereckt haben, werden Pflanzen grün. Welcher Mechanismus dahinter steckt, war Wissenschaftlern lange ein Rätsel. Nun hat ein Forscherteam einen bemerkenswert einfachen Vorgang entdeckt, der den Prozess in Gang setzt.
Der Hauptregulator dieser so genannten Photomorphogenese ist ein Protein namens COP1. Das haben Forscher um Xing-Wang Deng schon vor zehn Jahren entdeckt. Im Dunkeln sorgt COP1 dafür, dass die Gene, die die Photomorphogenese in Gang setzen würden, ausgeschaltet bleiben. Das Protein stellt sicher, dass keine wichtigen Transkriptionsfaktoren anwesend sind, die RNA aus den entsprechenden Genen und damit am Ende die Maschinerie der Photosynthese aktivieren würden. Erreicht der Sämling aber das Licht, schwinden die Vorräte an COP1 in den Zellkernen und keiner hindert die Zellen mehr an der Bildung ihres Grüns.
Nun haben Deng und seine Kollegen herausgefunden, wie genau COP1 erkennt, dass es hell wird und es seine Arbeit aufgeben und sich zur Ruhe setzen kann: Cryptochrome, das sind Photorezeptor-Proteine, die blaues Licht erkennen, können direkt mit COP1 interagieren und es sozusagen ausschalten. Das haben sie bei der Ackerschmalwand Arabidopsis thaliana beobachtet, berichten die Wissenschaftler in der Online-Ausgabe der Fachzeitschrift Science. Sie vermuten, dass blaues Licht die Cryptochrome verändert und diese sich dann an COP1 anlagern können. Das hält das Protein dann davon ab, seiner normalen Arbeit nachzugehen.
Dies ist ein ungewöhnlich direkter und unkomplizierter Mechanismus, sagen die Forscher. Aus diesem Grund, kann die Gen-Transkription, die im Zellkern auf ihren Auftritt wartet, unglaublich schnell auf das Lichtsignal reagieren und anlaufen.
Cornelia Pfaff
