Woher der Duft der Rose stammt

Das Ganze begann vor etwa zehn Millionen Jahren. Ein bestimmtes Gen der frühen Rosenvorfahren, aus denen sich später Walderdbeeren und Heckenrosen entwickeln sollten, hat sich versehentlich dreimal auf demselben Chromosom vervielfältigt. Dieses Phänomen tritt bei der Vermehrung von Zellen gelegentlich irrtümlich auf. Dasselbe Gen kommt bei Bakterien, Säugetieren und anderen Pflanzen vor, allerdings nur in einer einzigen Kopie. Diese mit dem dreifachen Gen versehenen Vorfahren entwickelten sich später zu den ersten Heckenrosen und behielten alle ihre drei Kopien des Gens NUDX1 bei.

Virusattacke
Dann wurde vermutlich eine Rose von einem Virus attackiert. Es setzte sich in den Chromosomen seines Opfers fest und bildete ein Transposon, ein sogenanntes springendes Gen. Das ist ein DNA-Abschnitt im Genom, der seine Position im Genom verändern kann. Ein Transposon ist nicht mehr viral aktiv, behält aber die Fähigkeit, von einem Chromosom zum nächsten zu springen. Dabei kann es Gene mitnehmen, sie verdoppeln oder ihre Funktion verändern.

Sprung mit Folgen
Bei einem Sprung hat das Transposon dann vermutlich eine der drei Kopien von NUDX1 mit sich genommen. Zufällig landete dann diese Kopie neben einem einem anderen Transposon. Dort kam es wieder zu Interaktion, und die hatte Folgen. Das Enzym arbeitete seitdem nur noch in den Blütenblättern. Dort machte es sich daran, ein für den Duft wichtiges Molekül herzustellen.

Dieses Duftmolekül war wichtig für die Evolution der Wildrosen. Das von ihnen produzierte Geraniol hat ihre Chancen auf Bestäubung durch Insekten stark verbessert. Dabei blieb es übrigens nicht. Die besagte Kopie von NUDX1 hat sich je nach Rosenart sogar noch weiter vervielfältigt. Es gibt Wildrosen mit vier, fünf oder gar zehn Kopien. Damit ist eine Rekordproduktion von Duftmolekülen garantiert. Und wir dürfen uns am besonders starken Duft dieser Blüten erfreuen. (ava)

Englischer Originalartikel ist erschienen in «Molecular biology and evolution»:
doi.org/10.1093/molbev/msac002

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