Pflanzen vererben nicht nur ihre Gensequenz

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Nicht nur die Gensequenz, sondern auch die Lage der Gene im Genom und ihre Verpackung im Zellkern beeinflussen das Aussehen von Pflanzen. Trevor Stokes und Eric Richards von der Washington University in St. Louis stellten das bei Untersuchungen an genetisch identischen Arabidopsis Pflanzen fest.

Die untersuchten Pflanzen wuchsen unter identischen Umweltbedingungen, dennoch war eine der Pflanzen wesentlich kleiner und verkümmert. Eines ihrer Gene, das zur Abwehr von Bakterien eingeschaltet wird, ist in dieser Pflanze aktiver. Die Pflanze verteidigt sich daher ständig gegen einen Bakterienangriff, der gar nicht stattfindet. Die Pflanzen verkümmern und produzieren weniger Samen.

Da die Sequenz des Resistenzgens bei allen Pflanzen identisch ist, folgern die Wissenschaftler, dass die erhöhte Aktivität des Gens durch epigenetische Faktoren, wie beispielsweise die Lage des Gens im Genom oder dessen Verpackung, verursacht wird. Stokes erklärt weiter: "Einige Teile des Zellkerns gleichen einer Wüste, in der nicht viel passiert. Andere Bereiche sind dagegen wesentlich aktiver." Gene, die in diesen "Wüsten" liegen, werden vergleichsweise weniger aktiviert als Gene in den anderen Bereichen.

In ihrer im Fachjournal Genes and Development erschienenen Studie beschreiben sie, dass diese epigenetischen Veränderungen, ähnlich wie auch die Gene, vererbt werden können. Der Phänotyp einer Pflanze, also die Summe ihrer physikalischen Charakteristiken, wird also nicht nur von der Sequenz des Genoms bestimmt.