Kleine Ursache - große Wirkung

Schon vor über 250 Jahren wurde eine bemerkenswerte und in vielen Lehrbüchern und Museen dargestellte Mutation des Leinkrauts (Linaria vulgaris) vom Altmeister der Botanik, Carl von Linné, beschrieben: Es handelt sich um die sog. Peloria-Mutante, bei der die Blüten radiärsymmetrisch sind; normalerweise sind die Blüten bilateralsymmetrisch (s. Abb. 3). Der Unterschied ist so erheblich, daß Linné für die Mutante zunächst eine eigene Gattung errichtete: Peloria radiata. Er erkannte aber bald, daß sie zu Linaria gehört. Alle fünf Blütenblätter der Mutante ähneln dem ventralen ("bauchseitigen") Blütenblatt der Wildform, alle haben eine kleine Ausbuchtung mit einer organgefarbenen Lippe und einen Sporn an der Basis. Entsprechend sind fünf Staubblätter ausgebildet, die alle dem ventralen Staubblatt der Wildform ähneln (die Wildform hat unterschiedlich ausgebildete Staubblätter). Ontogenetische Studien von Cubas et al. (1999) zeigten, daß die frühe Blütenentwicklung bei Wildform und Mutante identisch ist; Unterschiede treten jedoch auf, wenn die Staubblatt- und Blütenblatt-Primordien (Anlagen) gebildet werden. Beim Wildtyp verlangsamt sich die Bildung des dorsalen Staubblatt-Primordiums und die Primordien der dorsalen Blütenblätter bilden eine andere Form. Genetische Untersuchungen zeigten, daß die Blockade eines einzigen Gens (Lcyc) für sämtliche Veränderungen der Mutante verantwortlich ist. Und zwar wird dieses Gen methyliert, d. h. ein Buchstabe dieses Gens wird mit einer chemischen Gruppe, der Methylgruppe, versehen. Dieses "sperrige" Anhängsel verhindert den Zutritt anderer Proteine zum Gen, die es sonst ablesen könnte. Das Gen wird dadurch unkenntlich gemacht. Diese Veränderung ist erblich.

Abb. 3: Mutierte und normale Blüten (Aussschnitt) des Leinkrauts Linaria vulgaris.
(© Arne Anderberg, Naturhistorisches Reichsmuseum Stockholm)

Die Autoren sind überrascht darüber, daß diese erste natürliche morphologische Mutante, die genetisch untersucht wurde, auf eine Methylierung (und nicht beispielsweise auf eine Sequenzveränderung oder eine Transposition) zurückzuführen ist, da dieser Mutationsmechanismus bei Labormutanten nur selten gefunden wurde. Sie schließen daraus, daß dieser Mutationstyp im Freiland eine erheblich größere Rolle spielen könnte als bislang angenommen. Darüber hinaus kann man vermuten, daß hier ein Mechanismus vorliegt, der zur Flexibilität von Grundtypen beiträgt. Das Beispiel zeigt auch, daß die erstaunliche Veränderung der Blüte auf einer Blockade eines Gens beruht. "Kleine Ursache - große Wirkung" funktioniert wohl nur auf der Basis einer bereits fertigen Konstruktion.

[Cubas P, Vincent C & Coen E (1999) An epigenetic mutation responsible for natural variation in floral symmetry. Nature 401, 157-160.] RJ