Marjori und Antonius Matzke sind Pioniere im Bereich der Pflanzengenetik -und Aushängeschilder des neuen Gregor Mendel-Instituts in Wien.
Würden sie auf einem Acker sprießen - das Unkraut-Schicksal wäre ihnen sicher. Doch hier, im hellen Labor von Marjori und Antonius Matzke, erfreuen sich die Pflänzchen namens Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand) maximaler Fürsorge. Mit gutem Grund: So wurde das relativ kleine Genom dieser Pflanze im Jahr 2000 vollständig entschlüsselt. Die beste Voraussetzung dafür, das Erbgut zu verändern und an den Mutanten zu forschen.
Seit Jahren beschäftigt sich das amerikanisch-österreichische Forscherehepaar Matzke (Wittgensteinpreis 1997) anhand dieser Modellpflanze mit der so genannten Epigenetik. "Es handelt sich hier um regulatorische Prozesse, die ein Gen so abschalten können, dass man meint, es sei defekt. Tatsächlich ist das Gen aber in Ordnung. Es kann nur nicht gelesen werden", erklärt Dieter Schweizer, Professor für Botanik an der Universität Wien - und Direktor des im Aufbau begriffenen Gregor Mendel-Instituts für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI) der Akademie der Wissenschaften, an dem die Matzkes tätig sind.
Die RNA (Ribonukleinsäure) kann als ein solcher Genschalter funktionieren. "Wir haben an der Ackerschmalwand herausgefunden, dass man Gene mit kleinen RNA-Stücken abschalten kann", erzählt Antonius Matzke. Dieses Stilllegen von Genen ("Gene silencing") gelang freilich nur, wenn die beiden DNA-Doppelstränge zuvor geöffnet wurden. Nun konnten die Forscher jenes Protein eruieren, das diese Öffnung auslöst - den Faktor DRD1. Fehlte dieser Faktor in Mutanten der Ackerschmalwand, war die Stilllegung von Genen nicht möglich.
Auch wenn DRD1 ein rein pflanzlicher Faktor ist, so gibt es ähnliche epigenetische Phänomene auch bei Tier und Mensch. So konnte Astrid Haase vom Institut für Molekulare Pathologie (IMP) am Vienna Bio Center zeigen, dass in manchen Krebserkrankungen die genetische Information selbst nicht verändert ist. Allein die Fehlregulation des Ablesens dieser genetischen Information führt zum Krankheitsausbruch.
Umso wichtiger scheint im Bereich der Epigenetik die interdisziplinäre Kooperation. Ab September 2005 werden sich die Bedingungen dafür wesentlich verbessern: Dann nämlich wird das Gregor Mendel-Institut - gemeinsam mit dem neuen Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA) der Akademie der Wissenschaften unter der Leitung von Josef Penninger, in einem neuen Gebäude neben dem IMP Einzug halten.
Indes versucht GMI-Direktor Dieter Schweizer Missverständnisse auszuräumen: Nicht die Erzeugung genmanipulierter pflanzlicher Lebensmittel sei das Ziel seines Instituts, sondern die Pflanzengrundlagenforschung - und das Anlocken der besten Köpfe. Beim Spitzenforscherpaar Matzke ist ihm das jedenfalls geglückt. "Wenn es das GMI nicht gegeben hätte, wären sie längst in Amerika."
Infos unter www.gmi.oeaw.ac.at
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