Tödliche RNA: Pflanzen töten Insekten durch RNAi

Kommentare (20)

1. #1 Andreas

   22/08/2013

   Das ist wirklich eine spannende Sache.
   Ist die Natur da eigentlich auch selber drauf gekommen? Gibt es Pflanzen, die von sich aus miRNAs produzieren, um Feinde zu töten oder zu manipulieren?
   An den Zhang Artikel habe ich auch gleich gedacht, als ich die Überschrift gelesen hatte, schön dass Du dazu gleich Stellung genommen hast. Aber der Übergang ins Blut ist ja schon die zweite Stufe. Wie sieht es mit der Darmflora aus? Welche Auswirkungen könnten die miRNAs dort haben?

   • #2 Cornelius Courts

     22/08/2013

     Ist die Natur da eigentlich auch selber drauf gekommen? Gibt es Pflanzen, die von sich aus miRNAs produzieren, um Feinde zu töten oder zu manipulieren?

     Doch klar, Pflanzen haben ein voll funktionales RNAi-System, das nicht nur eeine Rolle bei Adaptation, Epiallelismus and trans-generationaler Erinnerung, sondern auch bei der Abwehr von Viren spielt. Und die Viren haben reagiert und manipulieren nun das RNAi-System der Pflanzen, um sich davor zu schützen.

     Wie sieht es mit der Darmflora aus? Welche Auswirkungen könnten die miRNAs dort haben?

     Ich denke eher wenig. Erstens haben Prokaryoten kein echtes RNAi-System. Zweitens müßten sie die dsRNA ja irgendwie aufnehmen. Und drittens sind die Sequenzen ja insektenspezifisch, so daß, selbst wenn bestimmte Bakterien die dsRNA aufnehmen und prozessieren KÖNNTEN, keine Wirkung zu erwarten wäre.

2. #3 rolak

   22/08/2013

   miRNAs gezielt Gene abschalten können, indem sie die Zwischenstufe der Genexpression, die mRNAs

   Just als ich eine entsprechende Frage zur Klärung absetzen wollte, fiel mir der dezente Unterschied zwischen den beiden Akronymen, das beim zweiten fehlende ‘i’ auf. ‘μ’ wäre schöner gewesen.
   Gegen solche zu großen Ähnlichkeiten bei Elementen von Computersprachen hat Niklaus Wirth immer so schön angezetert – nur um dann selber schon bei Pascal sqr() und sqrt() einzuführen…

   <..<Zhang>..>

   Das Problöem bei solchen Veröffentlichungen ist imho die unglaubliche Resistenz der dumpfen Ahnung “gefährlich”, echte Gehirnkletten: Einmal verwurstet durch die Presse gejagt ist dergleichen kaum wieder loszuwerden. Und im Gegensatz zu Hoaxes wie jenem, bei denen besorgten Betroffenen ein klärender Anruf bei der Polizei sofort weiterhelfen kann, sind die offiziellen Dementis in der Flut der panikenden postings kaum zu finden und wirken aufgrund ihrer Verstecktheit ziemlich blaß. Schönes, immer noch aktuelles Beispiel ist die Back- und Grillpanik; wenn irgendwo der Term ‘170’ zu hören ist, bekomme ich schon vermehrt Pickel…
   Das soll selbstverständlich mögliche Gefahren nicht a priori verharmlosen.

   (Nachtrag zu den Leck-Tattoos)

3. #4 Luk

   22/08/2013

   Ist es nicht ziemlich warcheinlich das bald eine Resistenz vorhanden sein wird wenn scho nahe verwandte Arten immun dagegen sind.
   Das spricht doch dafür das die Änderungen nur minim sein müssen und daher wohl recht bald auftreten werden.
   Ausserdem hat sich doch noch immer gezeigt das wenn ein Mittel sehr gut ist und praktisch alles tötet (was es soll) es dann erst recht schnell zu Resistenzen kommt.

   Das Einzige was hilft ist eine Art zu wirtschaften die es den Schädlingen erschwert sich festzusetzen unf grossflächig auszubreiten, es ist ja nicht so das dies nicht möglich wäre…

   • #5 Cornelius Courts

     22/08/2013

     Ist es nicht ziemlich warcheinlich das bald eine Resistenz vorhanden sein wird wenn scho nahe verwandte Arten immun dagegen sind.

     Nein. Denn, daß nahe verwandte Arten dagegen immun sind, hat damit nichts zu tun. Wenn das so wäre, dann müßten nahe verwandte Arten durch wenige Mutationen ja auch komplett in andere Arten überführbar sein, was nicht der Fall ist. Es ist deswegen unwahrscheinlich(er), weil miRNAs nicht nur an eine, sondern an mehrere Stellen an einer mRNA binden und daher müßten mehrere Mutationen zusammenkommen, was viel unwahrscheinlicher ist, als das Zustandekommen einer einzelnen Mutation.

     Ausserdem hat sich doch noch immer gezeigt das wenn ein Mittel sehr gut ist und praktisch alles tötet (was es soll) es dann erst recht schnell zu Resistenzen kommt.

     Ja. Wobei ein sehr wirksames Mittel nur den Selektionsdruck erhöht, nicht aber den Mechanismus, über den eine Resistenz entstehen kann. Und wenn dafür, wie oben beschrieben, mehrere Mutationen notwendig sind, wird es nicht ganz so schnell gehen…

4. #6 Peter Tosch

   22/08/2013

   Hmm. Ich habe folgendes gefunden:

   https://www.swr.de/odysso/-/id=1046894/nid=1046894/did=8490896/2j4w1w/

   Ausschnitt:
   “Hauptübeltäter ist ein Insekten-Abwehrstoff:
   Das Protein Adenosin-Triphosphat-Amylase, abgekürzt ATI. Er wurde in die modernen Hochleistungssorten gezielt hinein gezüchtet, um das Getreide resistenter gegen Schädlinge zu machen. Für Prof. Schuppan ist das des Rätsels Lösung: „Diese Stoffe erklären letztendlich auch, warum es heutzutage mehr dieser so genannten Glutenunverträglichkeiten gibt. Weil es mehr dieser Substanzen gibt in den neuen Sorten durch Kreuzung, durch Züchtung.“

   Steht die o.g. Meldung im Zusammenhang mit der RNAi ?

   • #7 Cornelius Courts

     22/08/2013

     Steht die o.g. Meldung im Zusammenhang mit der RNAi ?

     Nein, RNAi hat damit nichts zu tun. Das ist ein völlig anderes Konzept. In der von Ihnen zitierten Meldung (die ja schon von 2011 ist) geht es um Pflanzen, die transgen für ein
     bestimmtes Protein sind, die also einen fremden Eiweißstoff herstellen, der normalerweise nicht in ihnen vorkommt. Daß solche Proteine Allergien oder Unverträglichkeiten auslösen, ist nicht auszuschließen und daher ist
     auch eine ausgedehnte Testphase für solche Pflanzen erforderlich. Bei dsRNA ist aber nicht von einer solchen Gefahr auszugehen.

5. #8 rolak

   22/08/2013

   Dafür daß D.Schuppan schon so lange ein ‘gotcha!‘ publiziert, habe ich bisher erstaunlich wenig über diesen Ursachen-Verdacht gehört. Läßt sich daraus iA etwas schließen? Äh – aus dem Publikations-Zeitraum, nicht aus meinem Nichtwissen… Zumindest ist ebenfalls noch nichts ins wiki vorgedrungen.

   Oder hätte die Erkenntnis überhaupt keinen Einfluß auf die dietätischen Vorschriften, weil die betroffenen Nahrungsmittel identisch sind?

6. #9 Scienceblogs Podcast: Schlangenöl und Supermonde – ScienceBlogs Podcast - Wissenschaft zum Mitnehmen

   23/08/2013

   […] Cornelius berichtet von Forschungen, mit denen man Micro-RNA nutzen kann, um bestimmte Pflanzenschädlinge zu töten. […]

7. #10 Th

   23/08/2013

   Wenn’s denn so einfach wäre… Tatsächlich können bereits eine Punktmutation z.B. in den seed-regionen der miRNA dafür sorgen das die miRNA-Target Interaktion gestört wird. Beispiele finden sich in der Literatur dazu zuhauf. Unklar ist teilweise auch warum die eine Mutation x keine Änderung der miRNA Aktivität zur Folge hat oder sogar die Affinität verstärken kann während andere Mutationen gleichen bzw. winzigen Umfangs (zum Beispiel nächste Base/ andere RNA Sekundärstruktur etc). teilweise bis zum Ausfall der miRNA Wirkung führen. Und dann gibt es da noch eine ganze Reihe von Unterschieden in der RNAi Maschinerie zwischen Pflanzen und Tieren sowie innerhalb dieser selbst…
   Kurz es gibt sehr viele Unsicherheiten.. Es bleiben noch viele Fragen…

   So sehr ich die Grundlagenforschung hier befürworte so sehr halte ich zum aktuellen Zeitpunkt einen gedankenlosen Masseneinsatz auf den Feldern -der potentiell Millionen von Menschen betrifft- für unverantwortlich und von Naivität bzw. Profitstreben gekennzeichnet.

8. #11 Luk

   23/08/2013

   @Cornelius

   Ja das stimmt. Aber eigenständige Arten entstehen ja durch Mutationen. Wobei das je nach dem dauert (allerdings wird die Zeitdauer durch einen hohen Selektionsdruck, der ja durch ein so effizientes Mittel entsteht, gefördert).
   Somit könnte es also doch gut sein das diese Mutationen auftreten. Das nah verwandte Arten nicht betroffen sind heisst doch das die Unterschiede minim sind und entsprechend unproblematisch.
   Oder auch das es nicht so sehr auf den exakten Unterschied ankommt, sondern nur überhaupt auf einen Unterschied. Dann braucht es nur noch Zeit.

   Schlussendlich bin ich einfach nicht überzeugt. Man sollte so wirtschaften das solche Probleme erst gar nicht in dem Masse entstehen wie das heute der Fall ist dann kann man sich auch diesen Wettlauf mit den Schädlingen sparen.

9. #12 2xhinschauen

   25/08/2013

   @rolak
   > Das Problem bei solchen Veröffentlichungen ist imho die unglaubliche Resistenz der dumpfen Ahnung “gefährlich”

   Da stimme ich Dir zu. Es ist aber auch sauschwer, der Öffentlichkeit ein differenziertes Bild solch komplexer Sachverhalte zu vermitteln, zumal viele das ja auch gar nicht verstehen wollen, wenn es mit ihrem Weltbild oder ihrer Interessenlage kollidiert.

   Ich muss aber zugeben, dass ich mich bei aller Faszination für die Natur, also wie sie das alles so macht, die Natur, und für die Forschung schon auch etwas unbehaglich fühle, wenn ich von solcherart Eingriffen in teilweise unverstandene biologische Systeme höre, und beim Namen Monsanto in dem Kontext sowieso.

10. #13 rolak

    25/08/2013

    für die Forschung schon auch etwas unbehaglich fühle

    Dir ist aber schon klar, daß die Menschheit katastrophales auch ohne irgendwelche Forschung hinbekommt, 2xhinschauen, oder? Sizilien zB war mal eine der Kornkammern des römischen Reiches, bis Schiffsbauholz gebraucht wurde. Eine andere Form des gesteigerten Holzverbrauchs isolierte einige Pueblos der ach so naturverbundenen nordamerikanischen Indigenen derart weit vom nächsten Bestand, daß sie aufgegeben werden mußten etc etc pp Diese beiden Dinge hängen also nicht alleinursächlich zusammen.

    Monsanto

    ..ist nur eine Firma mit einerseits einer knallharten Juristen-Abteilung und vertreibt und erforscht andererseits im Bereich grüner Gentechnik, was ebenfalls erst einmal rein gar nichts miteinander zu tun hat. M dürfte imho wie ein superflauschiges Plüschkaninchen wirken, wenn einer der großen Versicherungsunternehmer ins Agrogeschäft einsteigen würde…

11. #14 2xhinschauen

    26/08/2013

    Rolak, die Zusammenfassung deiner beiden Argumente ist “schlimmer geht immer, also brauchst du (noch) nicht beunruhigt zu sein”. Eine Einstellung, die ich nicht teile.

12. #15 rolak

    27/08/2013

    Zusammenfassung: schlimmer geht immer

    Dann werde Deinem nick gerecht und lies nochmal, 2xhinschauen, es werden die von Dir zumindest unterstellten Zusammenhänge in Frage gestellt.

13. #16 2xhinschauen

    27/08/2013

    @rolak
    Ich habe nichts unterstellt, sondern Unbehagen zum Ausdruck gebracht. Keine Ahnung, was das (oder der Thread hier) mit Kornkammern, Holzbedarf und Indianern zu tun hat. Sicher hast du recht und ich habe nur noch nicht oft genug hingeschaut.

14. #17 Andreas

    29/08/2013

    >> Ist die Natur da eigentlich auch selber drauf gekommen? >> Gibt es Pflanzen, die von sich aus miRNAs produzieren, um Feinde zu töten oder zu manipulieren?

    > Doch klar, Pflanzen haben ein voll funktionales RNAi-System, das nicht nur eeine Rolle bei Adaptation, Epiallelismus and trans-generationaler Erinnerung, sondern auch bei der Abwehr von Viren spielt.
    > Und die Viren haben reagiert und manipulieren nun das RNAi-System der Pflanzen, um sich davor zu schützen.

    Wird das nur bei die Abwehr von Viren benutzt? Das ist doch wirklich eine andere Kategorie als die Abwehr von Insekten. Ich würde mich wohler fühlen, wenn die Abwehr von Insekten über miRNAs zum Standardrepertoire der Pflanzen gehören würde und man lediglich ein neues Ziel hinzuprogrammieren würde.

    Warum ist die Natur da nicht selbst drauf gekommen oder hat man diese Mechanismen (Pflanze manipuliert Insekt) nur noch nicht entdeckt?
    Mir fallen nur zwei Erklärungen ein:
    1) es ist zu komplex wirklich genau den richtigen Schlüssel zu finden (trotz hunderte Mill. Jahre Evolution)
    2) Mechanismus wurde probiert, aber wieder verworfen (zu schnelle Resistenz?)

    PS: Wenn ich SF – Autor wäre, könnte ich mir Endzeit Geschichten vorstellen, bei denen Nahrungsmittel so gezüchtet werden, dass nur definierte Bevölkerungsgruppen sie vertragen bzw. nicht vertragen.

15. #18 Barb

    01/09/2013

    RNA-Interferenz ist ein Mechanismus der epigenetischen Genregulation. Pflanzen benutzen das System der RNAi u.a. um Viren abzuwehren, da vor allem bei Virusinfektionen viel RNA in einer Zelle umgesetzt wird (z.B. während der Replikation in der Pflanzenzelle). Die RNA des Virus induziert hierbei “versehentlich” den Mechanismus. Da Insekten während des Befalls die pflanzliche Zelle nicht mit RNA “beladen”, kann das System der RNAi keinem Schädlingsbefall gegensteuern. Da Insekten jedoch ebenfalls ein RNAi-System besitzen, lassen diese sich durch entsprechende Aufname RNAi-induzierender Moleküle (miRNAs) manipulieren. Diese Moleküle sind stark verkürzte Kopien endogener (Insekten-eigener) mRNA und können somit nicht einfach durch Mutationen in einer Pflanze entstehen.

16. #19 HF(de)

    02/11/2016

    Ich lese seit geraumer Zeit hier und auf Nachbarblogs wissbegierig mit (und nach). Zu diesem Beitrag passt irgendwie dieser: https://scienceblogs.de/geograffitico/2016/10/30/lesetipp-das-gebrochene-versprechen-der-gentechnik/
    Ich würd mich über die Einschätzung/Meinung eines (besser: des hiesigen) Experten freuen (hier oder nebenan), ich selbst bin da sowas von überfragt…

17. #20 HF(de)

    02/11/2016

    Und PS @CC: (nicht nur) die Serien über DNA/RNA und Krebs sind klasse, vielen Dank dafür. Ich wühl mich grad durch von 2011 bis zur Gegenwart…