Name: Karl Balzer, 2019-12
Blaue Gentechnik
Die blaue Gentechnik befasst sich vor allem mit Mikroorganismen aus Gewässern. Diese Organismen aus Meeren werden als "marin" bezeichnet, Organismen aus Seen als "limnisch". Die blaue Gentechnik ist ein sehr neues Feld der Gentechnik. Als ihr Beginn wird die Entdeckung des Taq-Bakteriums (Thermus aquaticus) gesehen, welches aufgrund seiner hitzestabilen DNA-Polymerase (hitzestabiles Protein) die PCR ermöglicht.
Die Blaue Gentechnik wurde als Ergänzungen zu den drei etablierten Richtungen der Biotechnologie eingeführt:
- Grüne Gentechnik - Agrogentechnik - dient der Veränderung von Nutzpflanzen (zur Verbesserung der Erträge und Schädlingsresistenzen).
- Rote Gentechnik - Verwendung in der Medizin und Pharmazeutik von Diagnose bis zur Therapie.
- Weiße Gentechnik - nutzt biologische Mittel zur Optimierung industrieller Prozesse.
- Graue Gentechnik - Anwendungen in der Abfallwirtschaft.
- Blaue Gentechnik - Anwendungen auf Lebewesen des Meeres, insbesondere Tiefseebakterien.
Es gibt vier Anwendungsgebiete der blauen Gentechnik:
- Medizin: In der Medizin werden verschiedene Algenextrakte und Schwämme zur Desinfektion im menschlichen Körper verwendet.
- Rohstoffproduktion: Einige Algen und marine Bakterien können zur Biodieselproduktion verwendet werden. Elektroaktive Bakterien bauen organische Stoffe ab und produzieren dabei elektrische Potentiale, sodass sie zur Stromproduktion verwendet werden können.
- Lebensmittelindustrie: Neben Fischen sind auch viele Algenarten äußerst nährstoff- und proteinreich. Sie werden in zunehmender Weise zur menschlichen Ernährung verwendet. Beispielsweise werden Agar, Alginat und Carrageen als Geliermittel verwendet.
- Forschung & Wissenschaft: Aus Fischen gewonnene Proteine werden beispielsweise in transgenen Pflanzen eingesetzt, um deren Kältetoleranz zu verbessern.
Alle Organismen, welche in der blauen Gentechnik verwendet werden, werden in Aquakulturen gezüchtet und dürfen falls sie genetisch verändert wurden, diese Systeme nicht verlassen, da sonst durch ihre Freisetzung die neuen Gene unkontrolliert freigesetzt werden.
Die blaue Gentechnik wird in Zukunft ein wichtiges Teilgebiet der Biologie werden, da das Potenzial von marinen und limnischen Organismen aufgrund ihrer Vielfalt sehr groß zu sein scheint.
Auch die Industrielle Biotechnologie hat Interesse an der blauen Gentechnik, da es wohl sehr viele Bakterien gibt, welche industrielle Rohstoffe herstellen können.
Wichtige Beispiele
- Das Cyanoakterium "Lyngbya majuscula", welches in Korallenriffen große Strukturen bildet, produziert mitunter Antibiotika ebenso wie tumorinhibierende, entzündungshemmende und antivirale Stoffe.
- Momentan wird an Schwämmen und Kieselalgen geforscht, um deren Stoffwechsel für die Siliziumproduktion zu verwenden.
- Das Verhältnis von Salzen und Spurenelementen im Meerwasser und im menschlichen Blutplasma nahezu deckungsgleich. Dies verspricht große Fortschritte in der Medizin durch die blaue Gentechnik.