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Strategie des Kartoffelkillers

Erdaepfel
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Das Knollenfäule-Genom ist sequenziert. Es ist extrem anpassungsfähig, das macht diesen Erreger so gefährlich.

Er hat die Geschichte der Menschen geprägt: Phytophthora infestans, der Erreger der Kraut- und Knollenfäule, der Nachtschattengewächse befällt, darunter die Kartoffelpflanze. Um 1840 wurde er aus Nordamerika nach Europa eingeschleppt, auch nach Irland, wo die Kartoffel – anstelle des für den Export reservierten Getreides – zum Grundnahrungsmittel geworden war. Dort wirkte er verheerend: Er vernichtete ganze Ernten, rief die Große Hungersnot hervor, die Iren in Massen in die USA trieb.

Auch heute noch vernichtet der Kartoffelpilz – wie man ihn nicht ganz richtig nennt, er ist, obwohl er ein Geflecht von Zellfäden bildet, kein echter Pilz, sondern ein „Eipilz“, eher den Kieselalgen verwandt – weltweit jährlich Ernten im Wert von Milliarden Euro. Und in den Achtzigerjahren des 20.Jahrhunderts kam aus Mexiko, seinem Ursprungsland, eine neue, noch aggressivere Population nach Europa.

So ist es auch von wirtschaftlichem Interesse, dass es einem Konsortium von Forschern aus den USA, England und Irland gelungen ist, das Genom von Phytophthora infestans zu sequenzieren (Nature online, 9.9.). Es besteht aus zirka 240 Millionen Basenpaaren. Das ist zwar viel weniger als die drei Milliarden Basenpaare des menschlichen Genoms, aber sehr groß für seinesgleichen.

Besonders Gene für Proteine, die in den Stoffwechsel der Wirtspflanzen eingreifen, liegen in mehrfacher Ausfertigung vor – was die Anpassung an die Umwelt beschleunigt. Auch enthält das Genom besonders viele repetitive, an sich informationsfreie DNA-Abschnitte (74 Prozent), darunter viele „Transposons“, die wild im Genom umherspringen, was Zerstörungen bringt, damit aber auch die Chance auf schnellere Evolution.

Die Gene, die für den Erreger selbst lebenswichtig sind, liegen aber in Abschnitten des Genoms, in denen sich viel weniger repetitive DNA findet, wo sie also vor solchen Attacken sicher ist: Sie ist daher viel beständiger, hat auch ganz ähnliche Pendants in anderen Phytophtora-Arten. Hier schnell evolvierende „Angriffsgene“, dort gut konservierte „Basisgene“: Die Forscher sprechen von einem „Genom der zwei Geschwindigkeiten“. Diese „Strategie“ dürfte schuld am menschenfeindlichen Erfolg dieses Wesens sein. tk

("Die Presse", Print-Ausgabe, 10.09.2009)