Name: Jonas Treder, 2019-12

Grüne Gentechnik

Grüne Gentechnik bezeichnet gentechnische Verfahren in der Landwirtschaft. Das Ziel der grünen Gentechnik ist es, die Pflanzen ertragreicher zu machen, in dem man sie herbizid- (=Unkrautbekämpfungsmittel) und insektenresistent macht. Weitere Ziele sind, die Pflanzen widerstandsfähiger gegen Krankheiten, Hitze, Trockenheit, Kälte oder Überschwemmungen zu machen sowie die Produktqualität zu verbessern, z.B.: bei den Vitaminen oder Fettsäuren. Diese gentechnisch veränderten Pflanzen werden transgene Pflanzen genannt. Damit diese Ziele erreicht werden, wird den Pflanzen meistens ein Fremdgen injiziert (=Gentransfer), welches zum Beispiel für ein Toxin codiert und dieses Toxin wirkt insektenresistent.

Methoden des Gentransfers

Damit der Gentransfer stattfinden kann, muss das gewünschte Gen isoliert werden. Das Gen wird mit einem Promotor und einem Terminator zu einer Genkassette ergänzt. Diese Genkassette wird mit Hilfe eines Transportvehikels (=Vektor) übertragen. 

Es gibt mehrere Methoden, Pflanzen gentechnisch zu verändern. Hier die drei am häufigsten verwendeten Methoden kurz erklärt.

Eine Möglichkeit ist, das Gen mit Hilfe von Bakterien zu übertragen. Hierzu wird ein bestimmtes Plasmid von dem Bakterium in das Pflanzengenom übertragen. Häufig wird das Bakterium "Agrobacterium tumefaciens" verwendet. Diese Bakterien werden auch Vektoren genannt.

Eine weitere Möglichkeit ist der biolistische Transfer. Hier wird DNA auf sehr kleine Gold- oder Wolframkugeln aufgebracht, die anschließend mit Geschwindigkeiten von mehr als 1.300 m/s in die Zellen geschossen werden. Dies wird mit Hilfe einer Genkanone durchgeführt.

Die letzte der drei am häufigsten verwendeten Methoden ist das Genom Editing. Hierbei wird ein ganz bestimmter Bereich der DNA-Sequenz von spezifischen Enzymen erkannt und geschnitten. Dazu verwendet man häufig die CRISPR/Cas-Methode (mehr Informationen hier: https://abitur-wissen.org/index.php/biologie/gentechnik/677-gentechnik-crisper-cas-das-neue-schneidewerkzeug) 

Weitere Methoden des Gentransfers findest du hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Grüne_Gentechnik

Beispiele für transgene Pflanzen

• gentechnisch veränderter Mais
• "Anti-Matsch-Tomate"
• Amflora-Kartoffel

Grüne Gentechnik bei Tieren

Auch bei Tieren wird die grüne Gentechnik verwendet. Hierbei wird ein Fremdgen in die befruchtete Eizelle eingeschleust. Das Fremdgen wird in das Genom des Tieres eingefügt. Danach wird der Embryo in die Gebärmutter der Leihmutter eingepflanzt und dort wächst das transgene Tier heran.

Beispiele für transgene Tiere

• Gewinnung des Blutplasmaproteins Antithrombin => hierzu werden häufig transgene Ziegen genutzt, aus deren Milch das Protein Antithrombin gewonnen werden kann.
• Früher hat man Insulin aus transgenen Schweinen und Rindern gewonnen. Diese Methode wird heute nicht mehr angewendet.

Für mehr Informationen:

• https://de.wikipedia.org/wiki/Gr%C3%BCne_Gentechnik
• https://www.pflanzenforschung.de/de/journal/journalbeitrage/was-ist-gruene-gentechnik-11019/