Molekulare Determinanten der Pflanzen-Parasiten-Wechselwirkung
Die Tomatenkrankheit Bakterienwelke ist ein weltweites Problem und der Verursacher das grampositive Bakterium Cmm. Die molekularen Mechanismen, wann eine Infektion erfolgreich abläuft, sind allerdings noch wenig erforscht. Die Wechselwirkung zwischen Cmm und Tomatenpflanze untersuchte das EU-finanzierte Projekt CMM-Tomato Interact mithilfe proteomischer Methoden. Analysiert wurden Proteine aus Tomatenpflanzen, die mit dem Wildtyp und endophytischen Cmm-Stämmen infiziert waren. Die Proteinkonzentrationen wurden dann mit Kontrollgruppen verglichen. Bislang wurden Tausende von Proteinen sowohl in der Wirtspflanze als auch im Parasiten identifiziert, anhand derer der Infektionsprozess genauer beschrieben werden kann. Alles deutet darauf hin, dass die Pflanze die Fähigkeit besitzt, das eindringende Bakterium zu erkennen und eine basale Abwehrreaktion zu initiieren, die allerdings meist ineffektiv ist und den Eindringling nicht vollständig vernichtet. Mit dem Aminocyclopropanecarboxylat-(ACC)-Oxidase-Enzym wurde eine wichtige Determinante für die Entwicklung von Krankheitssymptomen gefunden. ACC-Oxidase ist an der Biosynthese von Ethylen beteiligt, das die Pflanzen für die Reifung ihrer Früchte benötigen. Bakterielle Analysen zeigten, dass Cmm den Gesundheitszustand der Pflanze überwachen kann und Signale und hydrolytische Enzyme sekretiert, die die Zerstörung von Pflanzenteilen bewirken. Identifiziert wurden zudem zwei mögliche Transkriptionsregulatoren, die die Infektiosität von Cmm begünstigen. Die Identifizierung solcher Cmm-Virulenzproteine und die Entdeckung neuer Tomatenproteine, die für die Abwehr zuständig sind, könnten beitragen, neue Tomatensorten zu züchten, die weniger anfällig für Cmm sind. So können Ernteverluste in Grenzen gehalten und angegliederte Branchen gefördert werden.
