Biochemische Genetik: Eine Einfuhrung unter besonderer by Dieter Heß

By Dieter Heß

Die Biochemische Genetik und hier vor allem die Molekulare Genetik hat wesent lichen Anteil an der rapiden Entwicklung der Biologie in den letzten J ahren. Die Grunddaten der Molekularen Genetik wurden an Viren und Mikroorganismen er mittelt. Nach wie vor sind Viren und Mikroorganismen in dieser Hinsicht uberaus lohnende Studienobjekte. Dariiber hinaus macht sich aber zunehmend die Tendenz bemerkbar, zu uberprufen, inwieweit die an niederen Organisationsstufen des Lebendigen erarbeiteten Daten auch fur hOhere Organismen zutreffend sind, und herauszufinden, mit welchen version en und neuen Erscheinungen hohere Pflanzen und Tiere aufzuwarlen haben. Bucher zur Biochemischen Genetik von Viren, Mikroorganismen und in ge ringerem MaB tierischen Objekten stehen nicht nur im auslandischen, sondem seit einigen Jahren auch im deutschen Sprachbereich zur Verfugung. Dagegen fehlt im Schrifttum des In-und Auslandes ein Werk, das die Biochemische Genetik hOherer Pflanzen zum Gegenstand hat. Diese Lucke versucht das vorliegende Buch zu schlieBen. Es wendet sich dabei in erster Linie an diejenigen, die in Zukunft die Forschung zu tragen haben, an unsere Studenten. Vorausgesetzt werden Kennt nisse in Allgemeiner Botanik, Genetik und Chemie, die in den ersten Studien semestem, in selteneren Fallen vielleicht schon auf der hOheren Schule erworben werden konnen. Daruber hinaus magazine aber auch der interessierte Wissenschaftler dem Buch entnehmen, welchen Stand die Biochemische Genetik hOherer Pflanzen gegenwarlig erreicht hat.

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Durch ihr Vorkommen in diesem wichtigen Ol-Lieferanten ist sie okonomisch wichtig [82, 83]. 2. Biosynthese ([70, 84-86J, Abb. 16) Aile grundlegenden Daten zur Biosynthese der Fettsauren worden an Hefen, Bakterien und tierischen Objekten gewonnen. Doch folgen auch die Pflanzen, von einigen Varianten abgesehen, dem an diesen Objekten ermittelten Reaktionsschema [86,328J. a) Bildung von Malonyl-CoA Die Bausteine der Fettsauren sind Acetyl-CoA und Malonyl-CoA. MalonyI-CoA kann iiber Acetyl-CoA angeliefert werden.

Ein-Gen-Zwerge des Maises (s. ) nimmt nach Zufuhr von Gibberellinsaure eine normale Wuchsform an. Einige dieser Zwergformen, die Mutanten d 5 und anI' lassen sich nun auch durch Zufuhr des Diterpens (-)-Kauren-19-01 und verwandter Diterpene wie der Kaurensaure und des Steviols normalisieren [124, 133]. Es wurde vermutet, daB in der Normalform von Zea mays die Biosynthese der Gibberelline tiber die genannten oder ahnliche Diterpene verlauft, in den zwei Mutanten aber vor der Stufe dieser Diterpene genetisch blockiert ist.

Spatere Untersuchungen zeigten, daB runzelige Erbsen einen partiellen Block in ihrer Starkesynthese aufweisen. Runzelige Erbsen enthalten wesentlich weniger Starke als die Normalform. Sie flihren pro kg Trockengewicht nur ca. 20 g Starke gegenuber ca. 35 g in normalen Erbsen. AuBerdem ist die Zusammensetzung ihrer Starke verandert. Denn wie bei bestimmten Rassen des Maises (s. unten) ist in der noch vorhandenen Starke der Anteil der Amylose erh6ht [67]. Das Defizit an Starke wird in etwa ausgeglichen durch einen Anstieg im Gehalt an loslichen Kohlenhydraten, vor allem an Stachyose [71].

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