Oxidative NO-Bildung in Pflanzen und NO-Detektion mit DAF-Farbstoffen

Stickstoffmonoxid (NO) ist ein gasförmiges, relativ stabiles Radikal, das in Pflanzen u. a. durch Reduktion aus Nitrit unter Katalyse des Enzyms Nitratreduktase gebildet wird. In tierischen Organismen wird NO dagegen über einen oxidativen Syntheseweg aus der Aminosäure L-Arginin katalysiert durch verschiedene Isoformen der NO-Synthasen (NOS) hergestellt. Es besitzt im tierischen System vielfältige Funktionen u. a. als Neurotransmitter sowie blutdruckregulierendes Agens. Im Pflanzenreich werden NO u. a. Aufgaben bei der Regulierung von Spaltöffnungen sowie der Abwehr von Pathogenen zugeschrieben. Die vorliegende Arbeit verfolgte zwei Ziele: zum einen die Erforschung alternativer oxidativer Synthesewege von NO in Pflanzen (in diesem Fall aus Hydroxylamin), zum anderen die Untersuchung der NO-Spezifität der DAF-Fluoreszenzfarbstoffe ausgehend von Diskrepanzen zwischen Daten aus Floureszenzanalysen und der Gasphasen-Chemilumineszenz in früheren Arbeiten unserer Arbeitsgruppe und zahlreichen weiteren Publikationen. Die Ergebnisse zeigen eine Unspezifität der DAF-Farbstoffe. Sie können außer mit NO auch mit Wasserstoffperoxid und Peroxidase-Enzymen fluoreszierende Produkte bilden.

Autorentext

Stefan Rümer, Studium Gymnasiallehramt Biologie/Chemie an der Universität Würzburg, Wissenschaftlicher Mitarbeiter Lehrstuhl Botanik I (AG Kaiser)