Das Genom in den Mitochondrien der Pflanzen

Es ist lange bekannt, dass alle Funktionen eines Organismus auf dem Informationsgehalt der Erbsubstanz (DNA) basieren. Denn sie enthält in verschlüsselter Form die Anleitung zur Herstellung aller Eiweißstoffe einer Zelle. Diese wiederum bestimmen den Bau und die Funktion eines Organismus. Zwar ist in höheren Organismen der größte Teil der DNA (99 Prozent) im Zellkern (Kern-DNA) vorhanden, nur etwa 1 Prozent befinden sich in den Mitochondrien (mt-DNA), den Organellen, die der biologischen Krafterzeugung der Zellen dienen. Gerade bei Pflanzen kommt dieser mt-DNA jedoch eine ganz einzigartige Rolle zu. Sie spielt, wie man seit kurzem weiß, zum Beispiel für die erfolgreiche Züchtung von Hochleistungssorten einzelner Nutz- und Zierpflanzen eine große Rolle. Denn Veränderungen der mt-DNA beeinträchtigen die Funktionsfähigkeit der (männlichen) Pollen bis hin zur vollständigen Unfruchtbarkeit. Dies nutzt man in der Züchtungsforschung gezielt für die Herstellung ertragreicher Mischlinge (Hybridsorten), indem eine unfruchtbare Elternlinie gezielt mit Pollen einer anderen Linie bestäubt wird. Um in Zukunft noch gezielter Züchtungen vornehmen zu können, die auf Veränderungen der mt-DNA basieren, ist es notwendig, die zugrundeliegenden biochemischen, zellbiologischen und physiologischen Prozesse der Funktion von mt-DNA zu verstehen. Hier setzen die grundlagenwissenschaftlichen Pionierarbeiten von Axel Brennicke an. Er wird in seinem Vortrag erläutern, welche Eiweiße von der mt-DNA kodiert werden, welche Prozesse stattfinden, damit aus der mt-DNA funktionsfähige Eiweiße werden (RNA-Editing), ein Prozess, der fast ausschließlich in pflanzlichen, kaum aber in tierischen Zellen stattfindet. Er wird auch auf das enge Zusammenspiel von Kern-DNA und mt-DNA und deren Produkten eingehen, das erst das geordnete Funktionieren der Pflanze bewirkt.

Axel Brennicke ist Biologe. Er wurde 1988 auf den Lehrstuhl für Pflanzenphysiologie der Freien Universität (FU) Berlin berufen, war von 1989 bis 1994 in Personalunion Professor mit Lehrstuhl für Molekularbiologie der FU Berlin und Geschäftsführer am Institut für Genbiologische Forschung GmbH Berlin und hat seit 1994 den Lehrstuhl für Allgemeine Botanik der Universität Ulm inne. Er war mehrmals als Gastprofessor an ausländischen Universitäten tätig, u.a. in Paris, Calabria und Kyoto, ist in verschiedenen in- und ausländischen akademischen Gremien tätig und erhielt Ehrungen wie den CIBA-Geigy ACE Award (1990) und den Prix Ministere de l’enseignement superieur et de lá recherche – Fondation Alexander-von-Humboldt (1993). Seit 1999 ist er Mitglied der Akademie Leopoldina (Sektion Genetik/Molekularbiologie und Zellbiologie)