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Misteln atmen anders

Ein wissenschaftliches Team um Prof. Hans-Peter Braun und Dr. Jennifer Senkler (Institut für Pflanzengenetik der Leibniz Universität Hannover) hat in Zusammenarbeit mit der Medizinischen Hochschule Hannover die Atmung der Mistelpflanze untersucht und dabei eine erstaunliche Entdeckung gemacht: Die Mistel atmet grundlegend anders als andere Pflanzen und Tiere. Ihr fehlt ein Enzymkomplex, der bislang als unentbehrlich für die Zellatmung vielzelliger Lebewesen galt: der NADH-Dehydrogenase-Komplex (auch als „Komplex I“ bezeichnet). „Man dachte, dass höheres Leben ohne diesen Enzymkomplex nicht möglich ist“, sagt Hans-Peter Braun.

Die Forschungsergebnisse erregen in der Fachwelt große Aufmerksamkeit.
Das Fehlen des „Komplexes I“ hat eine weitreichende Umgestaltung der Atmungskette in der Mistel zur Folge. Eine Untersuchung dieser Anpassungen ist so bedeutsam, weil sie auch zu einem besseren Verständnis von Fehlfunktionen der Atmungskette bei Menschen beitragen könnte. „Schon winzige Beeinträchtigungen des Komplexes I haben drastische Auswirkungen“, so Braun. Erkrankungen wie Parkinson oder das Leigh-Syndrom haben mit Störungen des Komplexes I zu tun.

„Die Mistel ist ein skurriler Organismus“, erläutert Braun. Die Pflanze besitzt seit dem Altertum medizinische und symbolische Bedeutung und wird auch heute als Heilpflanze eingesetzt, zum Beispiel zur Stärkung der Selbstheilungskräfte und Verminderung schwerer Nebenwirkungen bei einer Tumorbehandlung. Die Mistel ist in Mitteleuropa weit verbreitet, wächst kugelförmig auf zahlreichen einheimischen Bäumen und entzieht diesen Wasser und Mineralien. Als Halbparasit wird sie bezeichnet, weil sie trotz ihres „Schmarotzertums“ Photosynthese durchführt und sich dadurch viele wichtige Nährstoffe selbst herstellen kann.

„Parasiten und Halbparasiten sind lehrreich, da sie nicht alle Lebensprozesse selbst ausführen“, erläutert Braun. „Wenn bestimmte Strukturen fehlen, wird klarer, wofür diese gut sind und wie sie funktionieren.“ Warum es der Mistel gelingt, ihren Atmungsprozess ohne NADH-Dehydrogenase zu bestreiten, erfordert weitere Untersuchungen.

Quelle: Pressemitteilung 056/2018 der Leibniz Universität Hannover.
Den vollständigen Artikel in englischer Sprache finden Sie hier: https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.03.050