Eiskalte Fakten über Blüten
Arabidopsis thaliana, eine in Europa, Asien und Nordafrika beheimatete Gartenpflanze (Ackerschmalwand) ist ein Modellorganismus, an dem Biologen und Genetiker aufgrund ihres kleinen Genoms gut das Blühverhalten untersuchen können. Das europäische Projekt Vernnatvar_at (Molecular analysis of the natural variation in vernalisation response of Arabidopsis accessions) untersucht die Fähigkeit von Pflanzen, im Frühjahr zu blühen, nachdem sie im Winter eine längere Kälteperiode durchlaufen haben. A. thaliana besitzt ein Gen, das so genannte "Flowering locus C" (FLC), das unter normalen Temperaturen den Blühbeginn der Pflanze hemmt. Nach einem langen, kalten Winter wird die Aktivität des Gens supprimiert, sodass die Pflanze Blüten ausbilden kann. Allerdings kommt das Gen in verschiedenen Ausprägungsvarianten (Allelen bzw. veränderten DNA-Sequenzen eines Gens) vor. Davon hängt es ab, ob die Pflanze rasch und nur einen Sommer lang blüht, oder erst nach einer Kälteperiode, der sogenannten Vernalisierung. Im ersten Versuch wurde untersucht, ob FLC bei der Variation der Vernalisierung eine Rolle spielt. Hierfür wurde Lov-1 ausgewählt, eine schwedische Variante von A. thaliana. Das Projekt zeigte, dass der Blühbeginn nach einer relativ kurzen Vernalisierung verzögert war. Weitere Tests an Lov-1 sollten zeigen, welche FLC-Sequenz für den verspäteten Blühbeginn verantwortlich ist. Wie sich herausstellte, wird eine Verzögerung mit einer Variation im FLC-Gen assoziiert, durch die FLC aktiviert und der Blühbeginn gehemmt wird. Weiterhin wurde untersucht, warum FLC in dieser Variation auftritt. Offenbar spielt hier ein mit der Repression assoziiertes Histon (ein Protein zur Genregulierung) eine Rolle: es führt nicht zur Repression von FLC, sodass Lov-1 blühen kann. Für die Suppression von FLC benötigt das Histon offenbar doppelt so lange wie herkömmliche Genvarianten. Das über ein Marie-Curie-Stipendium geförderte Projekt zeigte, dass eine Variation in FLC für die natürliche Variation bei der Vernalisierung von A. thaliana verantwortlich ist. Die molekularen Ursachen der lokalen Anpassung von Pflanzen besser zu verstehen, ist eines der Hauptziele in der genetischen Forschung. Dazu trug das Projekt wesentlich bei, denn die Ergebnisse zeigen, wie Variation in der Vernalisierung nicht nur die Anpassung von Arabidopsis thaliana, sondern auch vieler anderer biologischer Systeme steuert.