Regulation von Altern und Tod

Zusammenfassung

Pflanzliche Zellen sind potenziell unsterblich. Trotzdem machen sich die Spuren der Zeit und des Gebrauchs auch auf molekularer, zellulärer und organismischer Ebene bemerkbar. Viele Moleküle (z. B. Proteine) müssen laufend ausgetauscht werden, um bestimmte Zellfunktionen aufrechtzuerhalten, da die akkumulierenden Schäden zu einer Inaktivierung führen. Entsprechend können bei Pflanzen einzelne Zellen, ganze Organe oder bei Populationen Individuen eliminiert und ständig erneuert werden. Der Lebenscyclus einer einjährigen Pflanze ist in distinkte Phasen unterteilbar, in denen die Pflanze wächst, blüht, fruchtet, altert und stirbt. Dabei ist die irreversible Alterung der gesamten Pflanze, Seneszenz, oft ursächlich mit der Bildung von Samen und Früchten verknüpft. Der Alterungsprozess von Zellen und Organen ist in Pflanzen wie in Tieren nicht nur eine Zunahme von Fehlern bis über einen bestimmten Schwellenwert hinaus, sondern ein streng regulierter, programmierter Entwicklungsprozess. Anders als bei einjährigen Pflanzen ist bei perennierenden Pflanzen wie Sträuchern und Bäumen das Absterben von Organen wie Blättern eine physiologische Notwendigkeit; die Alterung der Gesamtpflanze, ebenso wie die Blüten- und Samenbildung,wird hiervon nicht beeinflusst. In der Natur werden die meisten Bäume eher durch äußere Einwirkungen getötet, als dass sie aus inneren Ursachen sterben. Auf der zellulären Ebene ist das Überleben der einzelnen Zelle gegenüber der Einleitung des programmierten Zelltodes ein diffiziler Balanceakt.