Pflanzliche RNA greift in den Stoffwechsel ein

20.09.2011 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Pflanzliche Nahrung kann in den Stoffwechsel eingreifen. (Quelle: © iStockphoto.com/ Barbara Dudzi?ska)
Pflanzliche Nahrung kann in den Stoffwechsel eingreifen. (Quelle: © iStockphoto.com/ Barbara Dudzi?ska)

Wer Pflanzen isst, nimmt damit auch „Informationen“ auf, die die Protein-Translation hemmen können, berichten chinesische Forscher.

Oral aufgenommene pflanzliche microRNA (miRNA) kann die Translation von Boten-RNA (mRNA) in Proteine hemmen. Das berichten Forscher der Universität von Nanjing. Die Entdeckung hat weit reichende Implikationen für Ernährung, Pflanzenforschung und Naturheilkunde.

Als miRNA werden RNA-Sequenzen aus 19 bis 24 Nukleotiden bezeichnet, die nicht für Proteine kodieren. Schon aus früheren Studien war bekannt, dass stabile miRNAs an bestimmte mRNAs binden können und dadurch deren Translation in Proteine unterbinden. Gut ein Drittel der menschlichen Gene werden durch zelleigene miRNAs reguliert. Die chinesische Forschergruppe konnte zudem in früheren Versuchen zeigen, dass Zellen miRNAs gezielt absondern können, wodurch die Moleküle als Biomarker für bestimmte Krankheiten und als Signalmoleküle in der Kommunikation zwischen Zellen dienen können.

Dennoch war es eine Überraschung, als die Forscher bei verschiedenen Tieren derartige pflanzliche miRNA in Serum und Geweben fanden, die über die Nahrung aufgenommen worden war. Die untersuchte miRNA MIR168a ist in großer Zahl in Reis anzutreffen und ist gleichzeitig eine der am höchsten konzentrierten pflanzlichen miRNAs im Serum der chinesischen Bevölkerung. MIR168a bindet der neuen Studie zufolge in Mäusen an die mRNA für das Rezeptorprotein LDLRAP1, wodurch in der Leber kein LDLRAP1 gebildet wird. Dadurch kann das Protein die Menge der Lipoproteine niedriger Dichte (LDL) im Serum nicht mehr verringern – ein deutlicher Beleg, wie (pflanzliche) Nahrung in den Stoffwechsel eingreifen kann.

Der Umstand, dass man mit der Nahrung nicht nur Stoffe wie Kohlenhydrate und Proteine, sondern auch „Informationen“ aufnimmt, lässt den Autoren der Studie zufolge die Redewendung „Du bist, was du isst“ in einem neuen Licht erscheinen. Neben einer deutlichen Erweiterung der Funktionen von miRNA sehen die Forscher Konsequenzen für die Beute-Jäger-Interaktion bei Pflanzen und Tieren bis hin zur Koevolution, vor allem aber auch für die menschliche Ernährung und Gesundheit. Speziell für die traditionelle pflanzliche chinesische Medizin könnte sich miRNA als essenzielle Wirksubstanz herausstellen, spekulieren die Forscher.

Besondere Bedeutung hat die Entdeckung für die gentechnische Veränderung von Pflanzen mittels RNA-Interferenz – eben jenem Prozess, bei dem kurze RNA-Abschnitte bestimmte Zielgene stilllegen – und für medizinische Ansätze, die auf der Verabreichung winziger RNA-Sequenzen beruhen: Immerhin ist in diesen Fällen die Konzentration mit 100 Milligramm je Kilo Körpergewicht unvergleichlich höher – oftmals ohne dass ein Effekt beobachtet werden kann.

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