Posted in: Ernährung, Genetik 19. März 2012 18:37 Weiter lesen →

Wie das Blut in die Orange kommt

Nahaufnahme von angeschnittenen Blutorangen mit violett gefärbtem Fruchtfleisch auf einem Teller Das Innere von Blutorangen wird erst dann blutrot, wenn die Früchte Kälte ausgesetzt sind. Den Grund dafür hat eine internationale Forschergruppe gefunden. Die Färbung wird durch einen genetischen Parasit herbeigeführt, der sich erst bei Stress bemerkbar macht.

Foto: April Killingsworth via Flickr (Creative Commons Attribution 2.0 Unported)

Normalerweise seien die Zellen im Fruchtfleisch in der Lage, die Aktivität des DNA-Parasiten zu unterdrücken, erläutern die Forscher um Cathie Martin vom John Innes Centre im englischen Norwich. Unter belastenden Umweltbedingungen wie beispielsweise Nachtfrost werde diese Abwehr jedoch löchrig. Der ungebetene Gast im Erbgut könne dann aktiv werden und als Nebeneffekt die Produktion tiefroter Farbstoffe ankurbeln.

Die Abhängigkeit von einem warmen Klima mit gelegentlichen Kälteeinbrüchen führe dazu, dass der kommerzielle Anbau von Blutorangen weitgehend auf Italien und insbesondere auf Sizilien beschränkt sei, so Martin und Kollegen. „Zwar werden sie auch in anderen Ländern angebaut. Dort gehen in manchen Jahren jedoch ganze Ernten verloren, wenn die Bedingungen während der Fruchtreife nicht optimal sind.“

Um mehr über den Mechanismus des Errötens zu erfahren, verglichen die Forscher die Genaktivität bei sizilianischen Moro-Blutorangen und herkömmlichen Blondorangen. Wie sie im Fachblatt „Plant Cell“ berichten, wird bei ersteren das Gen für einen Transkriptionsfaktor abgelesen, der – zusammen mit anderen Proteinen – die Synthese von tiefroten Farbstoffen aus der Gruppe der Anthocyane in Gang setzt. Dieses „Ruby“ getaufte Gen findet sich in identischer Form auch bei Blondorangen, wird dort aber kaum abgelesen. Der Grund für die unterschiedliche Aktivität ist ein Retrotransposon, ein parasitäres DNA-Stück, das sich bei Blutorangen in der Kontrollregion des Ruby-Gens eingenistet hat.

Verblüffenderweise hat eine Einnistung mit Konsequenzen für die Farbe gleich zwei Mal stattgefunden, entdeckten Martin und Kollegen. Bei chinesischen Jingxian-Blutorangen mit ihren kleinen Früchten findet sich in der Nähe des Ruby-Gens ebenfalls ein Retrotransposon, das jedoch nicht identisch ist mit seinem Pendant bei allen anderen Blutorangen. Auch dieser Parasit kann nur unter Stress aktiv werden, sodass die chinesischen Blutorangen ebenfalls Frost brauchen, um zu erröten.

Forschung: Eugenio Butelli und Cathie Martin, John Innes Centre, Norwich; Concetta Licciardello und Giuseppe Reforgiato-Recupero, Centro di Ricerca per l’Agrumicoltura e le Colture Mediterranee, Acireale; und andere

Veröffentlichung Plant Cell, DOI 10.1105/tpc.111.095232

WWW:
Cathie Martin’s Lab, John Innes Centre
Centro di Ricerca per l’Agrumicoltura e le Colture Mediterranee
Orange
Transposons – Mobile DNA
Anthocyane

Lesen Sie dazu im Scienceticker:
Springlebendig im Genom
Parasitäre DNA bestimmt Traubenfarbe

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