Das Team identifiziert einen molekularen Weg, der es Rosen ermöglicht, so süß zu riechen

Ein internationales Team aus Botanikern, Pflanzenbiologen und Biochemikern hat einen wichtigen Weg gefunden, den Rosen nutzen, um ihren bekannten süßen Duft zu erzeugen. In ihrer Studie berichtet in Proceedings of the National Academy of Sciencesspürte die Gruppe den Weg auf, der es Bindungsmolekülen ermöglicht, die Chemikalien zu produzieren, die erforderlich sind, um das mit Rosen verbundene Aroma zu erzeugen.

Rosen sind seit vielen Jahren eine beliebte Blume, und Gartenbauer haben daran gearbeitet, die von den Verbrauchern bevorzugten Aspekte zu verbessern, indem sie beispielsweise Rosensorten geschaffen haben, die länger in einer Vase halten oder die nicht natürliche Farben haben. Ein unglücklicher Nebeneffekt der Kreuzung von Rosen war der allmähliche Verlust ihres einzigartigen aromatischen Duftes. Bei dieser neuen Anstrengung versuchte das Forschungsteam, mehr über den Prozess zu erfahren, der bei der Erzeugung des süßen Dufts von Rosen beteiligt ist, und ihn möglicherweise in gekreuzten Blumen wiederherzustellen.

Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Chemikalie namens Geraniol Rosen so riechen lässt, wie sie es tun. Rosenpflanzen stellen die Chemikalie mithilfe einer Reaktion her, an der ein Enzym namens Farnesyldiphosphat (FPP) und andere Enzyme beteiligt sind, darunter NUDX1-Hydrolase, die in Pflanzenzellen produziert wird. Es handelt sich auch um Cytosol, das in den Blütenblättern der Blumen vorhanden ist.

Um genügend Geraniol zu produzieren, müssen die Pflanzen viel NUDX1-Hydrolase erzeugen, was nur möglich ist, wenn genügend Bindungsmoleküle namens Geranyldiphosphat (GPP) vorhanden sind. Damit eine Rose also viel duftendes Geraniol produziert, müssen die beiden Hauptstoffe, die an ihrer Entstehung beteiligt sind, in unmittelbarer Nähe zueinander entstehen – aber das schien nicht der Fall zu sein, als sich die Forscher anschauten, wo sie werden generiert. Das deutete auf einen fehlenden Pfad zwischen ihnen hin.

Um diesen Weg zu finden, wählte das Team eine bestimmte Pflanze namens Old Blush – eine rosa Rose mit einem schönen Aroma. Sie schalteten mögliche Wege in verschiedenen Pflanzen ab und beobachteten dann, wie viel Geraniol sie produzieren konnten. Sie isolierten einen Weg im Pflanzenzytosol und stellten fest, dass er eine zweite Rolle spielte – er erzeugte Verbindungen, die mit GPP verwandt waren, zusammen mit GPP selbst , das die Herstellung von Geraniol ermöglichte.

Um ihre Ergebnisse zu testen, konstruierten sie eine Tabakpflanze, um FPP zu exprimieren, und stellten fest, dass dies zur Produktion beider Enzyme führte, was ihre Theorie bewies. Die Gruppe kommt zu dem Schluss, dass die Herstellung gekreuzter Rosen auf ähnliche Weise ihr berühmtes Aroma wiederherstellen könnte.

Mehr Informationen:
Corentin Conart et al., Eine zytosolische bifunktionelle Geranyl/Farnesyl-Diphosphat-Synthase stellt MVA-abgeleitetes GPP für die Geraniol-Biosynthese in Rosenblüten bereit, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2221440120

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