Botanik Wie Pflanzen stärker leuchten

Wissenschaftlern ist bei der Entwicklung leuchtender Pflanzen ein weiterer grosser Schritt gelungen. Sie haben es mithilfe eines Pilz-Gens geschafft, dass Pflanzen heller leuchten als dies bisher möglich war.

Das geht aus einer Studie der Forscher hervor, die in der Fachzeitschrift «Nature Biotechnology» veröffentlicht wurde. Bei ihren Versuchen setzen sie Pilz-DNA in Tabakpflanzen ein.

Ein Ersatz für Strassenlaternen sei das Licht zwar nicht, doch es schaffe eine angenehme grüne Aura, schreiben die Forscher. Auch für die Wissenschaft wäre das Bio-Licht hilfreich, um etwa die Prozesse in Pflanzen leichter untersuchen zu können. Die natürliche Lichtproduktion wirke sich nicht auf die Gesundheit der Pflanzen aus, hiess es in der vorab verbreiteten Mitteilung. Pflanzen mit der Pilz-DNA könnten ihr gesamtes Leben über leuchten.

Konkret hat das internationale Forscherteam um die Wissenschaftler Karen Sarkisjan vom London Institute of Medical Sciences und Ilja Jampolski vom Moskauer Unternehmen Planta LLC die sogenannte Biolumineszenz einiger Pilze untersucht. Biolumineszenz bezeichnet die Fähigkeit von Lebewesen, eigenständig oder mithilfe anderer Organismen Licht zu erzeugen. Dieser natürliche Prozess bei Pilzen ähnele dem bei Pflanzen, fanden sie heraus.

Die 27 Wissenschaftler konzentrierten sich nach eigenen Angaben auf ein Molekül bei Pilzen, das Pflanzen zur Bildung von Zellwänden benötigen. Dieses Molekül namens Kaffeesäure kann mit Hilfe von vier speziellen Enzymen Licht erzeugen. Tabak wird in der Forschung gern eingesetzt, weil die Pflanze leicht zu handhaben ist.

Gentechnisch veränderte Pflanzen mit Lichteffekten gibt es schon länger. Bisher haben Wissenschaftler zum Beispiel ein Enzym dazu verwendet, das auch Glühwürmchen zum Leuchten bringt. Bisherige Methoden brachten allerdings nur eine schwächere Leuchtkraft.

* Fachartikelnummer DOI: 10.1038/s41587-020-0500-9