Protoplasten

Das Innere einer Pflanzenzelle - also Zellkern, Cytoplasma und Zellmembran

Die Zellen von Pflanzen, Pilzen und Bakterien sind mit einer Zellwand umgeben, die den Protoplasten umschließt. Durch Enzyme (Cellulasen, Pektinasen) können die Zellwände aufgelöst und so gezielt Protoplasten gewonnen werden. Nach Entfernen der Zellwand nehmen Protoplasten eine kugelige Gestalt an. In geeigneten Nährmedien bleiben sie lebensfähig. Damit sie nicht platzen, müssen in dem Medium die gleichen Druckverhältnisse herrschen wie innerhalb der Zelle.

Protoplasten können gut DNA aufnehmen. Daher werden sie in der Pflanzenzüchtung zur Herstellung transgener Pflanzen eingesetzt, v.a. bei solchen Pflanzen, bei denen eine Transformation mit Hilfe von Agrobacterium tumefaciens schwer möglich ist. Damit sich aus den Protoplasten wieder ganze Pflanzen entwickeln können, müssen bestimmte Pflanzenhormone (Phytohormone) zugesetzt werden.

Mit chemischen oder elektrischen Impulsen kann man Protoplasten auch zum Verschmelzen bringen (Protoplastenfusion). Dabei können die Protoplasten ihr genetisches Material austauschen, wobei die Kombination der Gene zufällig und von außen nicht steuerbar ist. Auch dieser Vorgang wird in der Pflanzenzüchtung eingesetzt, um transgene Pflanzen zu erzeugen. Dabei können auch Protoplasten verschiedener Arten miteinander fusioniert werden, die sonst nicht miteinander kreuzbar wären, z.B. Kartoffeln und Tomaten.

Mit Hilfe der Protoplastenfusion wurden z.B. schon Kartoffelsorten entwickelt, die resistenter gegen Viren und Pilze sind.

Siehe auch

Enzym DNA Transgen Transformation Agrobacterium tumefaciens Phytohormone Gen