Haben Sie sich schon einmal über das Immunsystem von Pflanzen Gedanken gemacht? Wenn Pflanzen sich nicht wie Tiere bewegen und Krankheitserregern entkommen können, wie können sie dann Krankheiten bekämpfen? Die Antwort liegt in einer Kombination von Strategien, die Mikroben erkennen, Infektionen einteilen, die Immunität stärken und die Krankheitsresistenz erhöhen.
Haben Pflanzen ein Immunsystem?
Pflanzen haben ein Immunsystem, das sich vom menschlichen Immunsystem unterscheidet und diesem ähnelt. Beide können Infektionen bekämpfen und verfügen über ähnliche Signalwege und assoziierte Verbindungen, aber die Pflanzen nutzen unterschiedliche Mechanismen.
Die pflanzliche Immunität ist nicht adaptiv wie das menschliche Immunsystem. Es merkt sich keine bestimmten Krankheitserreger, um beim nächsten Mal eine gezielte Abwehr aufzubauen. Stattdessen werden allgemeinere Strategien zur Bekämpfung von Krankheitserregern eingesetzt. Pflanzen und Tiere verfügen über Mechanismen, um Proteine, die von Krankheitserregern in Wirtszellen freigesetzt werden, zu erkennen und dagegen vorzugehen.
Arten pflanzlicher Immunantworten
Die Immunantwort von Pflanzen ist vielfältig, aber auch generalisiert. Forscher haben mehrere Strategien entdeckt, mit denen Pflanzen sich während der Krankheitsphase verteidigen:
- Zwei Verteidigungslinien. Pflanzen verfügen über eine doppelte Verteidigungslinie gegen Krankheiten. Der erste besteht aus Rezeptoren auf der Oberfläche von Zellen, die Krankheitserreger erkennen. Dadurch wird ein Alarm ausgelöst, der Zellen dabei hilft, infektiöse Proteine zu erkennen, die das zelluläre Abwehrsystem außer Gefecht setzen möchten. Wissenschaftler beginnen gerade erst, die Struktur der Rezeptoren zu verstehen, die infektiöse Krankheitserreger identifizieren, und was als nächstes passiert.
- Phasentrennung. Forscher haben kürzlich einen Mechanismus entdeckt, durch den Pflanzen die Immunität kompartimentieren. Pflanzen reagieren auf Krankheitserreger, indem sie Immunproteine verwenden, um in bestimmten Zellbereichen ein Gel zu bilden. Im Inneren des Zellkerns schützen diese gallertartigen Bestandteile das Genom der Pflanze.
- Opfern Sie gesundes Gewebe. Mit dieser Strategie sind Pflanzen gegenüber Menschen im Vorteil. Sie können der Infektion einen Teil des Blattgewebes opfern, um den Rest der Pflanze zu retten. Wissenschaftler haben ein Enzym entdeckt, das die Widerstandskraft der Pflanze gegen Infektionen verringert. Die Pflanze setzt es ein, um eine Barriere aus abgestorbenen Zellen um eine infizierte Stelle herum zu errichten.
- Symbiose. Einige Mikroben sind für Pflanzen nützlich und helfen ihnen, Krankheiten zu bekämpfen. Eine Studie an Mais ergab, dass Pilze im Boden und an den Wurzeln die Immunität der Pflanze stärken. Der Mechanismus ist chemisch komplex und wird noch untersucht.
Pflanzenimmunität ist ein faszinierendes Thema, das Wissenschaftler jeden Tag besser verstehen. Dies ist insbesondere für die Bekämpfung von Krankheiten in Nutzpflanzen wichtig, doch ein Großteil der Pflanzenimmunität bleibt ein Rätsel.