Lokalisierung der Homospermidinsynthase, dem ersten spezifischen Enzym der Pyrrolizidinalkaloidbiosynthese in den Wurzeln von Senecio vernalis

Pyrrolizidinalkaloide (PAs) sind konstitutiv gebildete, pflanzliche Abwehrstoffe, die nur sporadisch im Pflanzenreich vorkommen. Der erste spezifische Schritt in der PA- Biosynthese wird von der Homospermidinsynthase (HSS) katalysiert. Vor kurzem konnte bestätigt werden, daß die HSS durch Genduplikation aus der Desoxyhypusinsynthase (DHS) hervorgegangen ist. Die DHS ist an der posttranslationalen Aktivierung des eukaryontischen Translationsinitiationsfaktors 5A beteiligt. Um die evolutive Beziehung zwischen diesen beiden Enzymen, die an zwei völlig verschiedenen Reaktionen beteiligt sind, besser zu verstehen, wurde ihre gewebespezifische Expression untersucht. Northern-Blot, Reverse-Transcriptase-PCR und verschiedene Immunolokalisationstechniken demonstrieren, daß die DHS konstitutiv im Sproß und in den Wurzeln von Senecio vernalis exprimiert wird. Die Expression der HSS hingegen ist für die Wurzeln spezifisch und ist auf spezielle Gruppen von Zellen der Endodermis und benachbarter Cortex-Zellen, die in direkter Nachbarschaft zum Phloem liegen beschränkt. Die Immunolokalisation der DHS konnte bisher nicht erfolgreich durchgeführt werden. Das Expressionsmuster der HSS unterscheidet sich komplett von dem der DHS aufgrund der Adaption der HSS an die spezifischen Erfordernisse der Pyrrolizidinalkaloidbiosynthese.