Floriographie, besser bekannt als die Sprache der Blumen, bezieht sich nicht auf eine Kommunikationsmethode zwischen Pflanzen. Vielmehr handelt es sich um die Praxis des viktorianischen Zeitalters, arrangierte Blumen zu verschenken, um eine verschlüsselte Botschaft zu übermitteln: eine rote Rose für die Liebe, eine weiße Tulpe für die Vergebung – Dinge, mit denen Sie am bevorstehenden Valentinstag vielleicht vertraut sein sollten.
Lange vor dieser idyllischen Zeit der Floriographie gab es eine besonders symbolträchtige Blume: die blaue Rose.
Blaue Rosen sind in vielen Kulturen aufgetaucht, um etwas Unmögliches zu symbolisieren, ein nicht existierendes Objekt. Trotz der vielen atemberaubenden Farben, die eine Rose hervorbringen kann, von einem tiefen Rot bis zu einem cremigen Beige, kommt eine blaue Rose in der Natur nicht vor. Die Pflanzenfamilie der Rosaceae, zu der die Rosen gehören, ist nicht in der Lage, Anthocyane zu bilden, das Pigment, das anderen Pflanzen wie dem Veilchen eine blaue Farbe verleiht. Zum Leidwesen der Gärtner konnte jahrhundertelang ohne ein Gen, das zur Produktion des Pigments fähig ist, keine noch so selektive Züchtung eine blaue Rose hervorbringen. Mit einem besseren Verständnis der Molekularbiologie von Rosen und der Anwendung gentechnischer Verfahren könnte diese besondere Aufgabe der „blauen Rose“ jedoch bald erfüllt werden.
In den letzten Jahrzehnten gab es zwei bedeutende biotechnologische Durchbrüche im Zusammenhang mit der Schaffung der blauen Rose. Die erste und erfolgreichste Geschichte stammt von Suntory, einem japanischen Vertriebsunternehmen, das seine Zehen in den Bereich der Biotechnologie gesteckt hat. Die erste Aufgabe bestand darin, mehrere Gene zu isolieren, die für das spezifische blaue Anthocyanin verantwortlich sind. Nach jahrelangen Bemühungen gelang es, diese Gene in die Rose einzubringen, aber zwei Probleme mussten noch gelöst werden.
Zunächst mussten die rechtlichen und ethischen Hürden für die Arbeit mit und die Vermarktung eines gentechnisch veränderten Organismus (GVO) genommen werden. Dieses Thema ist den meisten Menschen bekannt, allerdings meist im Zusammenhang mit Dingen, die zum Verzehr bestimmt sind. Angesichts der Tatsache, dass die größten Argumente gegen GVO in der Regel aus der Sicht der Lebensmittelsicherheit vorgebracht werden, stellt sich die Frage, ob etwas, das aus rein ästhetischen Gründen hergestellt wird, die gleichen Hürden überwinden muss? Das Cartagena-Protokoll über die biologische Sicherheit ist ein internationales Abkommen, das den Umgang mit und die Verwendung von GVO unabhängig von ihrem Zweck vorschreibt. Im Fall der blauen Rosen bedeutete dies, dass sichergestellt werden musste, dass es keine negativen Auswirkungen auf Insektenpopulationen gab und dass die Verbreitung der transplantierten Gene durch Fremdbestäubung mit anderen Pflanzen verhindert wurde.
Das zweite Problem, mit dem die Wissenschaftler konfrontiert wurden, war die Langlebigkeit des Pigments selbst. Obwohl die Rosen in der Lage waren, Anthocyane zu bilden, behielten sie nicht unbedingt ihre blaue Farbe bei. Je nachdem, wo sich das Pigment in der Zelle anreicherte, konnte der entsprechende pH-Wert den blauen Farbton in ein Rosa verwandeln. Ein ähnliches Phänomen wurde bei Hortensien beobachtet, das auf dem pH-Wert und den im Boden vorhandenen Metallionen beruht!
Nach dem Experimentieren mit verschiedenen Gen-Expressionskombinationen in über 40 Rosensorten wurde eine stabile transgene Linie geboren, die als Applause Blue Rose von Suntry bekannt ist. Diese Sorte wird als die erste „blaue Rose“ gepriesen, aber aufgrund der Bildung und Anordnung der Pigmente erscheint sie eher lila als das auffällige Azur des Tageshimmels. Obwohl sie nicht genau die gewünschte Farbe hat, ist sie dennoch einzigartig im Vergleich zu anderen natürlich geformten Rosen und sehr beliebt.
Der zweite biotechnologische Fortschritt auf dem Weg zu blauen Rosen ist ein kursorischer Proof-of-Concept, der im August 2019 in ACS Synthetic Biology veröffentlicht wurde. Anstatt gentechnische Verfahren zur Veränderung der Pigmentierungswege zu verwenden, wurden in dieser Arbeit bakterielle Enzyme untersucht. Es wurde ein Konstrukt in Agrobacterium hergestellt, einem Bakterium, das Pflanzen infiltrieren kann. Dieses Bakterium exprimiert ein Enzym, das L-Glutamin, eine Aminosäure, die sowohl von Pflanzen als auch von Tieren zum Aufbau von Proteinen verwendet wird, in das blaue Pigment Indigoidin umwandelt. Erste Versuche erwiesen sich als erfolgreich, und die Einführung des Bakteriums in die Blütenknospe führte zur Bildung blauer Blütenblätter.
Auch wenn diese Ergebnisse nicht die auffällige Farbe der vollen Blüte der Sorte Applause erreichen, bieten sie doch einen viel blaueren Farbton und bilden den Rahmen für etwas, von dem sich die Wissenschaftler einen Durchbruch in der Blumenzucht versprechen. Als solche mag die blaue Rose in der Blumensprache „unmöglich“ bedeuten, aber um Vanna Bonta zu zitieren: „‚Unmöglich‘ ist kein wissenschaftlicher Begriff.“
Über den Autor
Jeremy Duke ist Doktorand für Biochemie und Molekularbiologie an der UGA und beschäftigt sich mit der Entwicklung von Glykokonjugat-Impfstoffen. Er hat einen wunderbar vielseitigen Musikgeschmack, bastelt gerne Kostüme und liest, wenn er nicht gerade eine Pipette in der Hand hat. Er kann unter [email protected] kontaktiert werden. Mehr von Jeremy Duke.
