Wie ein bescheidenes Unkraut zum Superstar der Biologie wurde

Arabidopsis thaliana war immer ein unwahrscheinlicher Kandidat für das Rampenlicht. Aber vor 25 Jahren katapultierte die winzige Ackerschmalwand die botanische Welt in das molekulare Zeitalter

Von Rachel Ehrenberg 11.03.2025

Im November 1956, nach wochenlangen Protesten und Forderungen nach freien Wahlen in Ungarn, rollten sowjetische Panzer in Budapest ein, um den Aufstand niederzuschlagen. Weit über hunderttausend Menschen flohen aus dem Land und suchten Asyl. Unter ihnen war ein junger Genetiker namens George Rédei, der mit einem kleinen Fläschchen Samen in der Tasche zur österreichischen Grenze floh

Die Samen stammten von einem spindelförmigen Unkraut aus der Familie der Kreuzblütler namens Arabidopsis thaliana . Heute gilt dieses Unkraut als botanischer Superstar. Arabidopsis war Gegenstand von rund 100.000 Forschungsarbeiten. Seine Samen umkreisten den Mond; es ist die bevorzugte Pflanze für Experimente auf der Internationalen Raumstation. Und als die Wissenschaftsgemeinschaft entscheiden musste, welche Pflanze als erste ihr Genom sequenzieren sollte, ging Arabidopsis als Sieger hervor. Dieses Jahr jährt sich zum 25. Mal die erste Sequenzierung dieses Genoms, die der viel erforschten Pflanze zu noch größerem Ruhm und wissenschaftlicher Bedeutung verhalf.

Als Rédei seine Heimat verließ, hätte er niemals vorhersehen können, wie Arabidopsis das Verständnis der Pflanzenbiologie von der Wurzel bis zum Spross revolutionieren würde. Die Entdeckungen an dem kleinen Unkraut legten den Grundstein für Möglichkeiten zur Verbesserung von Nutzpflanzen und zur Steigerung der Ernährungssicherheit, zum Management von Ökosystemen und zur Abschwächung des Klimawandels. Die Pflanze lieferte sogar Erkenntnisse über die Evolution von Tieren und die menschliche Gesundheit. Das Arabidopsis- Genom dient immer noch als erste Referenz für Forscher, die genetische und entwicklungsbiologische Rätsel in anderen Pflanzen untersuchen

Doch der Ruhm der Pflanze war keineswegs selbstverständlich. Es dauerte Jahre, bis Arabidopsis sich gegen gewinnbringende Nutzpflanzen wie Mais behaupten konnte. Anfangs war die Finanzierung unsicher. Es war Rédei und dann eine kleine, aber ambitionierte Gemeinschaft junger Wissenschaftler, die sich der Arabidopsis -Kampagne annahmen und die kleine Pflanze ins Rampenlicht rückten. Die Welt der Pflanzenbiologie – und die gesamte Wissenschaft – ist seitdem nicht mehr dieselbe.

Geheimnisse der Pflanzen und darüber hinaus

Nachdem er als Flüchtling aus Ungarn geflohen war, erreichte Rédei 1957 schließlich die University of Missouri in Columbia. Dort pflanzte er als Dozent die Arabidopsis- Samen, die er über den Ozean mitgebracht hatte. Er kannte die Arbeit des deutschen Botanikers Friedrich Laibach, der erkannt hatte, dass das Unkraut ein mächtiges Werkzeug für die biologische Forschung sein könnte, ein Modellorganismus ähnlich der Fruchtfliege Drosophila melanogaster . Rédei war von der Leistungsfähigkeit der Pflanze überzeugt; er hoffte, dass sie dazu beitragen könnte, die genetischen Geheimnisse aller Pflanzen und vielleicht auch anderer Lebewesen zu enthüllen

Er war ein Außenseiter. Damals konzentrierte sich die Pflanzenforschung hauptsächlich auf Nutzpflanzen oder Zierpflanzen – Pflanzen mit offensichtlichem wirtschaftlichem Wert. Wissenschaftler untersuchten in der Regel ihre Lieblingsarten, um spezifische Fragen zu beantworten: Um etwas über die Fruchtreife von Tomaten herauszufinden, führte man Experimente mit Tomaten durch; um die Blütezeit von Baumwolle zu verstehen, wandte man sich Baumwolle zu.

Wissenschaftler hatten bereits einige tiefgreifende Entdeckungen – mit weitreichenden Folgen – durch die Untersuchung von Pflanzen gemacht. Gregor Mendels berühmte Arbeit an Gartenerbsen Mitte des 19. Jahrhunderts führte ihn zur Aufdeckung der grundlegenden Prinzipien der Vererbung von Merkmalen (obwohl die Tragweite seiner Experimente erst Anfang des 20. Jahrhunderts erkannt wurde).

Auch Mais war ein frühes Modell für die Erforschung der Genetik. In einem faszinierenden Beispiel aus den 1940er Jahren verfolgte die Genetikerin Barbara McClintock mutierte Maispflanzen mit seltsam gefärbten Körnern. Sie zeigte schließlich, dass diese Sonderlinge oft entstanden, wenn Teile von Chromosomen deletiert oder gebrochen wurden – manchmal wurde sogar genetisches Material von einem Chromosom auf ein anderes übertragen. Die Entdeckung dieser „springenden Gene“ – die später in allen möglichen Arten, einschließlich des Menschen , gefunden wurden – führte Jahrzehnte später zu ihrem Nobelpreis im Jahr 1983

Mutierte Organismen, wie McClintocks Maispflanzen, waren in den Anfängen der Genforschung ein entscheidendes Werkzeug. Um herauszufinden, wie ein bestimmtes Gen einen Organismus beeinflusst, untersuchte man typischerweise, was mit dem Organismus geschah, wenn das Gen nicht funktionierte. Man suchte zunächst nach mutierten Versionen des Organismus (zum Beispiel einer Fruchtfliege mit weißen statt roten Augen) oder erzeugte Mutanten – bei Pflanzen bedeutete dies, die Samen mit Röntgenstrahlen oder Chemikalien zu behandeln. Beim Keimen dieser Samen konnte eine von Tausenden von Jungpflanzen auffällig sein. Vielleicht konnte sie ihren Stängel nicht zum Licht biegen oder ihre Blätter wiesen keinen grünen Farbstoff auf.

Man ging dann von der Mutante aus rückwärts, um herauszufinden, welches Gen oder welche Gene gestört waren. Aber das war alles andere als einfach. Oft brauchte es Generationen genetischer Züchtung und Jahre sorgfältiger Experimente, um das genaue beteiligte Gen zu identifizieren, geschweige denn zu verstehen, was dieses Gen bewirkte.

Und diese Untersuchungen an einer Pflanze wie Mais brachten zusätzliche Herausforderungen mit sich. Sie erforderten Hektar große Felder , Landmaschinen und viel Geduld. Bei Züchtungsexperimenten, die durchgeführt wurden, um die Auswirkungen eines Gens oder die Veränderung eines Merkmals über Generationen hinweg zu erforschen, musste man eine monatelange Vegetationsperiode abwarten, bis die Samen reiften. Dann musste man bis zum nächsten Frühjahr warten, um diese Samen auszusäen. Dann musste man warten, bis diese Pflanzen ihre eigenen Nachkommen hervorbrachten. Gewächshäuser und Kollegen, die an wärmeren Orten mit längeren Vegetationsperioden lebten, konnten helfen, aber der Zeitrahmen war immer lang

Rédei glaubte, dass Arabidopsis diese Probleme und darüber hinaus weitere Herausforderungen umgehen könnte. Laibach hatte in Deutschland bereits viele der Eigenschaften detailliert beschrieben, die die Pflanze so geeignet für genetische Studien machten – ihre geringe Größe (Tausende konnten in einem kleinen Raum angebaut werden); ihre kurze Generationszeit (sechs Wochen); ihre hohe Samenproduktion (mehr als 10.000 pro Pflanze). Laibachs Beobachtungen mit einem Mikroskop hatten auch gezeigt, dass Arabidopsis nur fünf Chromosomenpaare besitzt – Mais hingegen zehn und Weizen 21. Das würde es viel einfacher machen, ein bestimmtes Gen einem bestimmten Ort auf einem Chromosom zuzuordnen

In Missouri setzte Rédei seine Untersuchungen des kleinen Senfs fort und führte Experimente mit Arabidopsis- Pflanzen durch, die aus Samen gezogen wurden, die er vor seiner Abreise aus Ungarn von Laibach erhalten hatte. Eine kleine Forschergemeinschaft, hauptsächlich in Europa, arbeitete ebenfalls mit der Pflanze, aber es gab wenig Interesse von außen – tatsächlich entzog die US-amerikanische National Science Foundation Rédeis Forschung 1969 die Unterstützung. Sie argumentierte, dass eine Pflanze – noch dazu ein Unkraut – niemals nützliches Wissen hervorbringen würde.

Eine vielversprechende Pflanze für das molekulare Zeitalter

Dennoch gab Rédei nicht auf und argumentierte 1975 im Annual Review of Genetics gegenüber der breiteren wissenschaftlichen Gemeinschaft für die Pflanze

Kurz darauf lasen Chris Somerville, frisch promoviert in E. coli- Genetik, und seine Frau, die Pflanzenpathologin Shauna Somerville, Rédeis Arbeit und kamen zu dem Schluss, dass Arabidopsis der richtige Organismus sei, um die Pflanzenwissenschaft ins moderne, molekulare Zeitalter zu führen. Wissenschaftler, die mit dem E. coli- Bakterium arbeiteten, hatten erst kürzlich Methoden entwickelt, DNA-Stränge zu schneiden und wieder zu verbinden; 1978 gelang es Forschern mithilfe dieser Techniken, das Bakterium so zu verändern, dass es menschliches Insulin produzierte. Wissenschaftler wie die Somervilles – von denen viele ihre Karriere mit der Erforschung anderer etablierter Modellorganismen wie Hefe, Bakterien und Fruchtfliegen begonnen hatten – begannen, Arabidopsis als vielversprechendes Werkzeug zur Erforschung der Geheimnisse des Lebens auf molekularer Ebene zu betrachten.

„Es war sehr attraktiv für Leute, die an anderen Systemen arbeiteten und ein bisschen Pioniergeist hatten, etwas Neues auszuprobieren“, sagt der Biologe Elliot Meyerowitz vom Caltech. Meyerowitz hatte vor kurzem seine Promotion über die Entwicklungsgenetik von Drosophila abgeschlossen und auch Rédeis Übersichtsarbeit gelesen. Als er sein eigenes Labor am Caltech gründete, lag der Schwerpunkt auf der Entwicklung und Genetik von Drosophila , aber schon bald untersuchte er auch Arabidopsis .

In den Niederlanden arbeitete der Pflanzenwissenschaftler Maarten Koornneef an einer genetischen Karte von Arabidopsis – einer Übersicht darüber, wo sich die verschiedenen Gene der Pflanze auf ihren Chromosomen befinden – unter Verwendung von Daten, die teilweise aus Rédeis Arbeit und Koornneefs eigenen Untersuchungen an allen möglichen Mutantenpflanzen stammten. Solche Karten könnten Wissenschaftlern helfen, ein bestimmtes Gen zu finden – beispielsweise eines, das frühes Blühen, größere Samen oder Resistenz gegen einen Pilz auslöst –, dieses Gen zu klonen und dann in anderen Pflanzen danach zu suchen

Währenddessen untersuchten die Somervilles an der Universität von Illinois, wie Pflanzen ihre Kohlendioxidnutzung regulieren. Sie verwendeten Arabidopsis- Mutanten, die in normaler Luft nicht wachsen konnten, aber in mit Kohlendioxid angereicherter Luft. Diese Forschung legte den Grundstein für Möglichkeiten, die Photosynthese in verschiedenen Nutzpflanzen effizienter zu gestalten , und führte zu einigen vielbeachteten Veröffentlichungen, die die Pflanze in den Fokus weiterer Wissenschaftler rückten. Als das Duo 1982 zum Pflanzenforschungslabor des Energieministeriums an der Michigan State University wechselte, begannen sie mehrere weitere Arabidopsis- Projekte – und gewannen neue Anhänger

Unter ihnen war Mark Estelle, der gerade seine auf Drosophila fokussierte Promotion abgeschlossen hatte. Zunächst beschäftigte sich Estelle mit Hafer – einer wichtigen Pflanze, aber mit einem großen, komplexen Genom. „Das dauerte nicht sehr lange, denn das ist ein absurd komplexes genetisches System“, sagt er. Ein Modellorganismus würde jedoch anspruchsvolle genetische Experimente ermöglichen, die dann auf wirtschaftlich wichtige Pflanzen angewendet werden könnten. Er wechselte zu Arabidopsis und begann, Auxine zu untersuchen, eine Klasse von potenten Hormonen, die Wachstum und Entwicklung in Pflanzen koordinieren.

„Wir konnten tausend Pflanzen in jeder Petrischale nach Mutanten durchsuchen“, sagt Estelle, der die kleine Pflanze weiterhin zur Untersuchung von Auxinen an der UC San Diego verwendet. „Das ist sehr leistungsfähig.“

Meyerowitz’ Labor machte dann eine überzeugende Entdeckung. Experimente unter der Leitung von Leslie Leutwiler, einer Postdoktorandin in seinem Labor, hatten ergeben, dass das Arabidopsis -Genom eher klein ist . Ihre Schätzungen ergaben, dass es lediglich 70.000 Kilobasenpaare (kbp) DNA enthält – im Gegensatz zu Schätzungen von 1,8 Millionen kbp für Sojabohnen und gewaltigen 5,9 Millionen kbp für Weizen. Und diese fünf Paare von Arabidopsis -Chromosomen enthielten keine riesigen Mengen an DNA-Sequenzen, die immer wieder dupliziert wurden, wie es bei manchen Pflanzen der Fall ist. Dies machte die Suche nach Genen in einem Heuhaufen aus DNA technisch viel einfacher, wie Meyerowitz und sein Doktorand Robert Pruitt 1985 in der Zeitschrift Science darlegten

Und die Ergebnisse rissen nicht ab. 1986 klonte und sequenzierte die Pflanzenmolekulargenetikerin Caren Chang, damals Doktorandin in Meyerowitz’ Labor, zum ersten Mal ein Arabidopsis -Gen . Es enthielt die Anweisungen zur Herstellung eines Enzyms, das Pflanzenzellen hilft, bei Sauerstoffmangel zu überleben – beispielsweise bei Überschwemmungen. „Damals war so wenig bekannt“, sagt Chang, die heute an der Universität von Maryland arbeitet, über diese Anfänge. „Es war ein großes, offenes Feld.“

Im selben Jahr wurde eine weitere vorteilhafte Eigenschaft von Arabidopsis hinzugefügt: Die Pflanze konnte mithilfe eines DNA-tragenden Bakteriums leicht und effizient fremde Gene aufnehmen, ein Prozess, der als genetische Transformation bekannt ist. Wissenschaftler hatten seit den späten 1970er Jahren darum gekämpft, neue Gene in Pflanzen einzufügen. Es war ein Team von Monsanto-Forschern, das alle Puzzleteile in Arabidopsis zusammenfügte und 1986 in einem Artikel in Science zeigte, dass sie ein Antibiotikaresistenzgen in die Pflanze eingefügt hatten .

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Die Dinge spitzten sich zu. Trotz anfänglicher Widerstände – viele Pflanzenwissenschaftler im US-Landwirtschaftsministerium betrachteten Arabidopsis als lästigen Emporkömmling und sollen sie angeblich als „das A-Wort“ bezeichnet haben – wusste die breitere wissenschaftliche Gemeinschaft, dass sie eine Modellpflanze brauchte, um auf diesem Gebiet Fortschritte zu erzielen.

„Einer der Gründe, warum wir ein Modell brauchten, warum jedes Gebiet ein Modell braucht, ist, dass die Entwicklung neuer Techniken, insbesondere molekularbiologischer Techniken, komplex, teuer und zeitaufwändig ist“, sagt der Molekularbiologe Marc Somssich, der heute beim Saatgutunternehmen KWS Saat in Deutschland arbeitet und in den Anfängen nicht beteiligt war, sie aber in einem Artikel aus dem Jahr 2019 dokumentierte . „Anstatt also neue Techniken für tausend verschiedene Pflanzen zu entwickeln, entwickeln wir diese Techniken für eine einzige.“ Eine Modellpflanze würde standardisierte Techniken, gemeinsame Laborprotokolle, organismenorientierte Konferenzen und den Nutzen für alle durch die größere Wissensakkumulation bedeuten

Die Tomate wurde in Betracht gezogen; ebenso die Petunie. Aber Arabidopsis setzte sich an die Spitze. Entdeckungen mit dem kleinen Senf erschienen immer wieder in hochrangigen wissenschaftlichen Publikationen. Eine kritische Masse von Wissenschaftlern, darunter Schwergewichte wie James Watson, Mitentdecker der DNA-Struktur, und der Hefegenetiker Gerald Fink, nahmen sich Arabidopsis an .

Bei der National Science Foundation erkannte die neue Führung, darunter die Pflanzenbiologin Mary Clutter, den Wert, die Pflanzengemeinschaft in die Moderne zu führen. 1990 entwickelte die NSF eine koordinierte internationale Strategie für die Forschungsziele von Arabidopsis . Dazu gehörte ein ehrgeiziger Plan zur Sequenzierung aller DNA-Bausteine ​​in seinem Genom

„Betrachten Sie Arabidopsis als den Hyundai unter den Pflanzen“, sagte Fink 1991 gegenüber Mosaic , dem Flaggschiff-Magazin der NSF. „Wenn der Hyundai das Auto in seiner grundlegendsten Form repräsentiert, ist Arabidopsis die Essenz, die abgespeckte Version einer Blütenpflanze. Was wir von ihr lernen, wird mit Sicherheit auf jede landwirtschaftlich wichtige Pflanze anwendbar sein. Sie wird uns beträchtliche Erkenntnisse darüber liefern, wie alle grünen Pflanzen aufgebaut sind und letztendlich vielleicht auch darüber, wie ihre Genome verändert werden können, um die Produktivität zu steigern.“

Im Dezember 2000 veröffentlichte die Arabidopsis Genome Initiative, an der Wissenschaftler aus aller Welt beteiligt waren, die Sequenz des Arabidopsis- Genoms in Nature . Das Genom lieferte einen Entwurf eines Rezeptbuchs für das Pflanzenleben. Es enthüllte etwa 25.000 Gene (eine spätere, genauere Zählung ergab über 27.000 Gene), von denen etwa 30 Prozent völlig unbekannte Funktionen hatten. Es lieferte Futter für unzählige Hypothesen und Experimente, die folgen sollten.

Eine Blütezeit der Entdeckungen

Es ist unmöglich, den Entdeckungen, die seitdem an der Pflanze gemacht wurden, und den Beiträgen jedes einzelnen Mitglieds der engagierten Arabidopsis -Forschungsgemeinschaft zur Wissenschaft gerecht zu werden.

Seit Charles Darwin beispielsweise haben Wissenschaftler untersucht, wie Pflanzen blaues Licht wahrnehmen, das sie dazu veranlasst, sich zur Sonne zu neigen. In den 1980er Jahren züchteten Forscher mutierte Arabidopsis- Pflanzen, die nicht normal auf das blaue Lichtsignal reagierten. Die Identifizierung des defekten Gens in den Pflanzen enthüllte bald den ersten Blaulichtdetektor, ein sogenanntes Cryptochrom.

Cryptochrome und andere Lichtsensoren erweisen sich als entscheidend dafür, wie Pflanzen einen externen Reiz – Licht – mit internen molekularen Uhren integrieren, die Wachstum und Entwicklung, Keimungszeit, Blütezeit und mehr regulieren. Und Cryptochrome wurden seitdem im gesamten Baum des Lebens gefunden: in Fruchtfliegen, Algen, Pilzen und Mäusen; sie sind auch beim Menschen von zentraler Bedeutung. Cryptochrome nehmen das Licht wahr, das die zirkadianen Rhythmen des Körpers bestimmt – gestörte Rhythmen können zu Krankheiten wie Krebs, Herzkrankheiten und Depressionen beitragen

Arabidopsis half auch Forschern, die untersuchten, wie Blüten und Früchte ihre besonderen Formen und Größen entwickeln. Zu den in den Anfängen katalogisierten Mutanten gehörten Pflanzen, bei denen ein Organ durch ein anderes ersetzt war – sie hatten beispielsweise Blütenblätter, wo Staubblätter wachsen sollten. Tierische Versionen dieser Mutanten wurden bei Fliegen untersucht (es waren winzige Monster, bei denen beispielsweise ein Bein wuchs, wo eine Antenne wachsen sollte), und die Forschung mit Arabidopsis enthüllte die florale Version solcher Körperbauplan-Gene. Diese Arbeit hilft weiterhin Wissenschaftlern, die die erstaunliche Vielfalt der Blütenformen erforschen, darunter die zahlreichen Blütenblätter bei gefüllten Rosen und das Fehlen von Kelchblättern bei Tulpen

Verwandte Arbeiten an Molekülen, die an der Kontrolle der Fruchtgröße beteiligt sind, könnten eines Tages zu größeren Früchten führen, darunter Kiwis und Gurken. Diese regulierenden Gene geben auch Aufschluss darüber, wie sich die Pflanzen, die wir heute essen, im Laufe der Jahrmillionen verändert haben: Im Jahr 2015 entdeckten Wissenschaftler beispielsweise, dass eine natürlich vorkommende Mutation in einem dieser Gene die gigantischen, fetten Früchte hervorgebracht hat, die als Fleischtomaten bekannt sind .

Arabidopsis hat auch Aufschluss darüber gegeben, wie Pflanzen mit Stress in ihrer Umwelt umgehen. Ein wichtiger biochemischer Signalweg der Pflanze wurde in Arabidopsis entdeckt und später in Nutzpflanzen wie Reis und Tomaten identifiziert. Er befasste sich mit Reaktionen auf eine Überlastung mit Salz, die es den Wurzeln erschwert, Wasser aufzunehmen und das Wachstum behindert

Wie Pflanzen auf weitere Schädlinge reagieren – Bakterien, die durch Poren oder Wunden eindringen, Insekten, die in Blätter stechen, Pilze, die sich zwischen den Pflanzenzellen ausbreiten – wurde ebenfalls an Arabidopsis untersucht , und einige der Entdeckungen hatten weitreichende Auswirkungen, die weit über die Pflanzenwelt hinausgehen. Anders als Säugetiere besitzen Pflanzen keine umherstreifenden Immunzellen, die nach Krankheitserregern Ausschau halten (und sich an frühere Begegnungen erinnern). Stattdessen muss sich jede Pflanzenzelle auf ihre stabile Zellwand, ihre eigenen Erkennungsmechanismen und Signale verlassen, die vom Ort der Infektion oder des Angriffs in die gesamte Pflanze ausgesendet werden.

In den Jahren 1994 und 1995 berichteten Wissenschaftler über die Entdeckung von Genen, die für eine Klasse von Pflanzenproteinen namens NB-LRR-Rezeptoren kodieren, welche für das pflanzliche Immunsystem von entscheidender Bedeutung sind. Nachdem das Arabidopsis -Genom sequenziert worden war, beschleunigten sich die Untersuchungen dieser Gene – Arabidopsis besitzt fast 150 davon. Es stellte sich heraus, dass Varianten von NB-LRR-Rezeptoren eine Rolle bei der Entzündungsreaktion von Säugetieren, einschließlich des Menschen, spielen. Variationen in einigen der NB-LRR-Gene wurden mit Morbus Crohn in Verbindung gebracht.

Obwohl sich Tiere und Pflanzen vor etwa 1,6 Milliarden Jahren evolutionär getrennt entwickelten, haben viele menschliche Gene, von denen bekannt ist, dass sie eine Rolle bei Krankheiten spielen, verwandte Versionen in Arabidopsis . Dazu gehören etwa 70 Prozent der menschlichen Gene, die mit Krebs in Verbindung gebracht werden, eine höhere Zahl als bei Hefe oder Drosophila . Auch Gene, die mit neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson in Verbindung gebracht werden, haben Versionen in Arabidopsis

Die Pflanze legte auch den Grundstein für viele biotechnologische Techniken, die heute in Laboren eingesetzt werden. Methoden, die zur Untersuchung der Genaktivität in Arabidopsis- Zellen entwickelt wurden, wurden beispielsweise für Zebrafische, Drosophila und sogar für Studien des Sehnervs bei Fröschen übernommen. Die Cryptochrome von Arabidopsis werden für Studien an Säugetierzellen genutzt, die Optogenetik einsetzen, eine Methode, die es Wissenschaftlern ermöglicht, Nerven und andere Zellen mithilfe von Lichtimpulsen zu untersuchen und zu steuern.

Die Liste ist endlos, und es werden ständig neue Erkenntnisse über die Pflanze veröffentlicht. Aber wird sie ihren Status als herausragendes Modell der Pflanzenwelt behalten? Ja und nein. Zum einen sind molekularbiologische Techniken schneller und günstiger geworden: Während die Sequenzierung des Arabidopsis -Genoms ein Jahrzehnt dauerte und fast 75 Millionen Dollar kostete, kann heute ein Genom an einem Tag für etwa 600 Dollar sequenziert werden. Dies macht die Untersuchung jeder Pflanze viel einfacher

Dennoch ist es unwahrscheinlich, dass eine einzelne Pflanze Arabidopsis ersetzen wird . Die Gemeinschaft, die sich um dieses kleine Unkraut gebildet hat, mit ihrem Engagement für den Austausch von Ressourcen, Daten und Laborprotokollen, ist nicht zu unterschätzen und nach wie vor aktiv, sagt die Molekularbiologin Anna Stepanova von der North Carolina State University, die dem Vorstand des Multinationalen Arabidopsis-Lenkungsausschusses angehört. „Ich bin sehr optimistisch, dass Arabidopsis auch in den kommenden Jahrhunderten relevant bleiben wird.“

Während die Begeisterung für Arabidopsis ungebrochen ist, hat sich die Welt der Wissenschaft verändert – eine Veränderung, die der Senf mit angestoßen hat. Wissenschaftler arbeiten nicht mehr in getrennten und oft isolierten Disziplinen und konzentrieren sich nicht mehr auf Physiologie, Biochemie, Morphologie oder Genetik, wie es zu Rédeis Zeiten der Fall war. Die molekulare Revolution hat alles auf den Kopf gestellt, diese Disziplinen miteinander verbunden und Genetik mit Physiologie, Entwicklung, Pathologie und vielem mehr verschmolzen. Diese Integration fand bereits bei Forschern statt, die andere Modelle wie E. coli und Hefe untersuchten. Arabidopsis brachte sie in die Pflanzenwelt.

Viele der klassischen Fragen, die frühere Botaniker aufgeworfen hatten, werden durch die Forschung an Arabidopsis auf molekularer und mechanistischer Ebene beantwortet , sagt Meyerowitz. „Und durch diese Forschung wurden viele neue Fragen aufgeworfen, die man vorher vielleicht noch gar nicht in Betracht gezogen hatte.“

Es gibt immer noch viele solcher Fragen, sagt Chris Somerville. Und das Unkraut spielt immer noch eine Rolle bei ihrer Beantwortung

„Es ist ein wunderbarer Ort, um die grundlegenden Prozesse kennenzulernen“, sagt er. „Man geht also zuerst zu Arabidopsis und fragt sich: Wie macht Arabidopsis diesen Aspekt der Biologie? Und dann kann man das auf die anderen Pflanzen übertragen – die anderen Pflanzen, die uns wichtig sind.“