Was verstehen wir heute unter Gentechnik?

Ich möchte kurz die folgenden Themen behandeln:

 

Klonen

Klonen ist uns aus der Pflanzenwelt bekannt: neue Pflanzen kann man aus Ablegern rekultivieren z.B. bei Erdbeeren. Der Ableger ist dadurch gekennzeichnet, daß er dasselbe Erbgut aufweist wie die Herkunftspflanze. Klone sind also hinsichtlich ihrer Erbinformation identisch.

Eineiige Zwillinge haben identisches Erbgut, denn sie sind aus einer einzigen befruchteten Eizelle entstanden und sehen sich deshalb so auffallend ähnlich. Biotechnisch gesprochen handelt es sich bei eineiigen Zwillingen um Klone.

Die auf diesem Vorgang beruhende Technik des Klonens (Embryosplitting) ist bereits seit langem bekannt und wird in der Forschung systematisch angewendet. Auch in der Nutztier-Produktion werden solche Techniken eingesetzt.

Am Beispiel von "Dolly" soll das Prinzip des Klonens erklärt werden:

Aus einer unbefruchteten Eizelle wird der Zellkern mit der Erbinformation DNS entfernt. Dabei entsteht eine entkernte Eizelle.

Aus einer Euterzelle (oder einer anderen beliebigen Zelle) wird der Zellkern mit der DNS entnommen und in die entkernte Eizelle eingeschleust.

Die neue Eizelle mit dem Zellkern aus der Euterzelle wird in einer Zellkultur zum Teilen angeregt.

 

 

Die sich teilende Eizelle wird anschließend in die Gebärmutter eines anderen Schafs künstlich eingepflanzt und es entsteht ein Embryo. Nach Ablauf der Tragezeit wird ein genetisch identisches Tier geboren.

Das Schaf Dolly hatte drei "Mütter" und keinen Vater. Von der "Eispender" - Mutter (ein wallisisches Bergschaf) kam die entkernte Eizelle. Von der "genetischen" Mutter kam der Zellkern, und somit auch die gesamte Erbinformation. Die "Leih"-Mutter hat dann Dolly ausgetrage. Das Sensationelle an diesem Experiment war, daß es hier gelungen ist, aus bereits spezialisierten Zellen (Euterzelle) eines erwachsenen Lebewesens einen genetisch identischen Nachkommen zu produzieren. Bisher nahm man an, dass in spezialisierten Zellen die ausgeschaltete Informationen auf der DNS nicht wieder eingeschaltet werden kann. Der Versuch mit Dolly hat gezeigt, dass ausgeschaltete Informationen wieder aktiviert werden können.

Mit dieser Klon-Technik ist es prinzipiell möglich geworden, beliebige Anzahl von genetisch identischen Individuen zu erzeugen.

Aber: Klonen hat nichts mit Gentechnik zu tun! Beim Klonen wird der Zellkern, und somit die gesamte Erbinformation, von einer Zelle auf eine entkernte Eizelle übertragen. Dabei wird die Erbinformation nicht(!) verändert.

 

Sequenzieren

In staatlichen und privaten Labors wird mit modernen genetischen Methoden an der Entschlüsselung der 3 Milliarden Bausteinen gearbeitet. Dabei wird die Reihenfolge von Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin kartiert. Beispiel: Strich für Strich wird der Plan eines ABS-Systems untersucht und in für uns lesbare Form übersetzt.

Im Oktober 1990 startete das weltweite "Human Genom Project". Das Ziel des Projektes war bis 2003 die 3 Milliarden Buchstaben und die ca. 30.000 Gene zu entschlüsseln. Das Projekt hat ca. 900 Mitglieder aus ca. 50 Nationen. Im April 2003 war die gesamte Erbinformation des Menschen entschlüsselt. Experten schätzen, daß es weitere 10 oder mehr Jahre dauern wird bis man die vorliegenden Ergebnisse verstehen wird.

 

Einige dieser Fragen sind:

Die vollständige Sequenzierung der menschlichen Erbinformation - HUGO - ist das erste Mega-Projekt der Biologie, das in seinen Dimensionen den Mammutanstrengungen von Physik und Raumfahrt, dem Bau der Atombombe und der Landung auf dem Mond, vergleichbar ist. Die Medizin verspricht sich durch das Wissen der menschlichen Erbinformation neue Möglichkeiten in der Diagnose und Therapie von Krankheiten.

Genmanipulation

Zwei Beispiele von Genmanipulation:

Einfügen von neuen Informationen

 

Die DNS wird mit DNS-"Scheren" aufgeschnitten. Danach wird eine neue DNS (mit roten Rahmen dargestellt) hinzugetan. Die DNS verbindet sich mit der neuen DNS, damit ist die neue Information eingebaut.

 

 

Austausch von Informationen

Ein bestimmter Teil der DNS (mit gelben Rahmen dargestellt) wird mit DNS-"Scheren" aufgeschnitten. Danach wird eine neue DNS (mit roten Rahmen dargestellt) hinzugetan. Die DNS verbindet sich mit der neuen DNS, damit ist die alte Information durch die Neue ersetzt worden.

 

 

Last Update: 07. Juli 2008

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