Pflanzentumoren

Pflanzentumoren, krebsartige, potentiell unbegrenzt wachsende Gewebswucherungen, deren Zellen irreversibel geringe Differenzierung, Polaritätsverlust sowie dadurch bedingte Veränderungen der histologischen und physiologischen Eigenschaften zeigen. P. können infolge einer genetischen Unverträglichkeit der Kreuzungspartner bei deren Bastarden entstehen (z.B. bei Bastarden verschiedener Nicotiana- (Tabak-)Arten). In der Mehrzahl der Fälle entstehen sie jedoch aufgrund von Infektionen – bei höheren Pflanzen v.a. hervorgerufen durch das Bodenbakterium Agrobacterium tumefaciens. Dieses enthält ein großes Plasmid, das Ti-Plasmid, das v.a. die tumorauslösenden Gene enthält. Häufig, jedoch nicht immer, treten die P. am »Wurzelhals«, dem Übergang von der Wurzel zum Spross, auf; dort entstehen öfters kleinere Verletzungen, durch die das Bakterium in die Pflanze eindringen kann. Nachdem es sich an die Zellwand einer verletzten Pflanzenzelle angeheftet hat, gibt die Pflanzenzelle bestimmte aromatische Verbindungen ab. Diese veranlassen Agrobacterium, einen Teil seines Ti-Plasmids in die Pflanzenzelle zu übertragen, wo die Plasmid-DNA in die Wirts-DNA eingebaut und vermehrt wird und anschließend die Pflanzenzelle zur Realisation der Ti-Information veranlasst. Es kommt zum Tumorwachstum und gleich-

zeitig zur Produktion von Opinen, seltenen Aminosäurederivaten, die den Bakterien als Nahrung dienen. Auf dem übertragenen Ti-Plasmidteil liegen auch Gene, die die Produktion von für die Tumorbildung nötigen Auxinen und Cytokininen veranlassen. Für das weitere Tumorwachstum sind die Bakterien nicht mehr erforderlich, wie die Gewinnung bakterienfreier Tumoren nach Erhitzung zeigt.

    Da das Ti-Plasmid neben seiner eigenen DNA auch Fremd-DNA in das Wirtsgenom übertragen kann wird es in der ⇒ Gentechnik nach Inaktivierung der tumorinduzierenden Gene, als ⇒ Vektor benutzt. Aus den transgenen Zellen kann man Pflanzen heranziehen, die Fremdgene (z.B. Resistenzgene, etwa gegen Herbizide) enthalten.