Ein Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie hat in der Zeitschrift Science ein entscheidendes Protein vorgestellt, das in Nachtschattengewächsen die Herstellung bestimmter Abwehrstoffe steuert. Zum ersten Mal konnten sie nachweisen, dass diese Stoffe die Pflanzen gezielt vor Insekten schützen.

Schlüsselprotein GAME15 gegen Zikaden und Kartoffelkäfer

Die Wissenschaftler identifizierte das Protein GAME15, das in Nachtschattengewächsen die Bildung von Steroiden, wie den typischen giftigen Glykoalkaloiden reguliert. Die Glykoalkaloide waren bereits als Pflanzenabwehrstoffe bekannt.

Neu ist, dass die Forscher eine Abwehrwirkung weiterer Steroide, der Saponine, entdeckt haben. Diese Stoffe wehren ebenfalls Schädlinge ab, die häufig Kartoffeln, Tomaten oder auch Auberginen befallen.

So zeigten sich Pflanzen, denen das Protein GAME15 fehlt, in Versuchen deutlich anfälliger für den Befall durch Kleinzikaden und Kartoffelkäfer. „Diese Erkenntnisse bieten neue Möglichkeiten für die Züchtung von Pflanzen mit besserer Schädlingsresistenz“, sagt Sarah O’Connor, eine der Hauptautorinnen der Studie.

Perspektiven für Landwirtschaft und Medizin

Neben dem Einsatz zur Schädlingsbekämpfung haben die entdeckten Steroidverbindungen auch Potenzial für medizinische Anwendungen, so der Informationsdienst Wissenschaft. Bestimmte Saponine könnten beispielsweise in der Leberkrebsbehandlung zum Einsatz kommen. Die Rekonstruktion von medizinisch interessanten Wirkstoffen in Pflanzen wird auch „Pharming“ genannt, ein Kofferwort aus „Pharmaceutics“ und „Farming“. Die Methode beschreibt die Nutzung gentechnisch veränderter Pflanzen zur kosteneffizienten Herstellung von Medikamenten in großem Maßstab.