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Gezielte Genveränderung an Gerste

Das aus dem Verbund zur Genomanalyse im biologischen System Pflanze (GABI) hervorgegangene GABI–PRECISE Konsortium gibt eine Kooperation zur Entwicklung von gezielten Genveränderungen bei Gerste bekannt.

Das Projekt ist auf drei Jahre angesetzt und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. An dem Zwei-Millionen-Euro Projekt beteiligen sich hochqualifizierte Partner, darunter der Pflanzenbiotechnologe Professor Ralf Reski von der Fakultät für Biologie der Albert-Ludwigs-Universität.

Das Projekt steht damit in einer Linie mit den Zielen der GABI–Initiative. Diese Initiative stärkt die deutsche Forschung an Genomen von Pflanzen auf internationaler Ebene, indem sie nationale Netzwerke bildet und Kompetenzcluster etabliert. Zu diesem Zweck werden strukturelle und funktionelle Informationen von wichtigen Pflanzengenomen gesammelt. Innovative Technologien und Patente sowie Technologietransfer zwischen den Forschungsinstituten und privaten Unternehmen sind das Ergebnis.
Der Agrarbereich wird mehr und mehr diversifiziert und aufgewertet durch die Produktion von hochwertigen, auf Pflanzen basierenden Produkten, die für die Ernährung, in der chemischen und pharmazeutischen Industrie, oder bei der Energiegewinnung verwendet werden. Dieser Wandel erfordert einen Übergang von der traditionellen zur wissensbasierten Bio-Ökonomie. Grüne Biotechnologie wird mit Methoden zur Übertragung und Nutzung spezifischer pflanzlicher Merkmale eine Schlüsselposition in diesem Prozess spielen. Die derzeitigen Übertragungsmethoden sind aber noch zu ungenau, was ihren Nutzen mindert und zu hohen Kosten führt.

"Selbstklonierung" vermeidet Risiken

Zielgerichtete Genveränderungen sind seit längerem ein unverzichtbares Mittel für die funktionelle Genomanalyse von Hefe, Mäusen und Moosen geworden, aber sie können immer noch nicht auf Getreidepflanzen angewendet werden. Dabei können präzise Genveränderungen einen großen Einfluss auf die Pflanzenzucht haben und so die gesellschaftliche Akzeptanz genetisch modifizierter Organismen erhöhen. So könnten ungewollte toxische Gene oder Allergene entfernt werden ohne fremde DNA zu übertragen. Ein Ansatz, der sich „Selbstklonierung“ nennt. Zusätzlich könnte diese Technologie bei Getreide genutzt werden, um interessante Gene zu aktivieren, die zum Beispiel die Widerstandsfähigkeit der Pflanzen gegen Schädlinge oder gegen extreme Klimabedingungen erhöhen.

In dem GABI-PRECISE Konsortium werden Reski und Mitarbeiter erforschen, wieso dieser Mechanismus der gezielten Genveränderung beim Kleinen Blasenmützenmoos Physcomitrella von Natur aus sehr effizient funktioniert. Sie werden diese Technologie an Kollegen im Konsortium weitergeben, damit diese sie, unter anderem am Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung in Köln, auf Gerste übertragen können.

Die Nutzbarmachung von zielgerichteten Genveränderungen in (Getreide-) Pflanzen geht einher mit dem aktuellen Trend der modernen industriellen Gesellschaft. Nachhaltigkeit wird immer mehr zu einem wichtigen Eckpfeiler der Produktion. Optimierte nachhaltige Pflanzenressourcen, produziert durch Grüne Biotechnologie, und Methoden wie das effiziente Einbringen veränderter Gene, spielen eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, die chemische und die pharmazeutische Industrie zu unterstützen.

Quelle: Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - 16.04.08




















Weitere Informationen:
Prof. Dr. Ralf Reski
Tel.: 0761/203-6969
Fax: 0761/203-6967
E-Mail: ralf.reski@biologie.uni-freiburg.de




Glossar

  • Biotechnologie ist die Lehre aller Verfahren, die lebende Zellen oder Enzyme zur Stoffumwandlung und Stoffproduktion nutzen.
  • Desoxyribonukleinsäure (DNS / DNA) trägt die genetische Information. In den Chromosomen liegt sie als hochkondensiertes, fadenförmiges Molekül vor.
  • Ein Gen ist ein Teil der Erbinformation, der für die Ausprägung eines Merkmals verantwortlich ist. Es handelt sich hierbei um einen Abschnitt auf der DNA, der die genetische Information zur Synthese eines Proteins oder einer funktionellen RNA (z. B. tRNA) enthält.
  • Das Genom ist die gesamte Erbsubstanz eines Organismus. Jede Zelle eines Organismus verfügt in Ihrem Zellkern über die komplette Erbinformation.
  • Mit Kompetenz im biologischen Sinn ist die Eigenschaft eines Bakteriums gemeint, DNA von außen aufnehmen zu können.
  • Für den Begriff Organismus gibt es zwei Definitionen: a) Jede biologische Einheit, die fähig ist, sich zu vermehren und selbstständig, d. h. ohne fremde Hilfe, zu existieren (Mikroorganismen, Pilze, Pflanzen, Tiere einschließlich Mensch). b) Legaldefinition aus dem Gentechnikgesetz: „Jede biologische Einheit, die fähig ist, sich zu vermehren oder genetisches Material zu übertragen.“ Diese Definition erfasst auch Viren und Viroide. Folglich fallen gentechnische Arbeiten mit diesen Partikeln unter die Bestimmungen des Gentechnikgesetzes.
  • Toxizität ist ein anderes Wort für Giftigkeit.
  • Die Computertomographie (CT) ist ein bildgebendes Verfahren zur Darstellung von Strukturen im Körperinneren. Dabei werden Röntgenaufnahmen aus verschiedenen Richtungen gemacht und anschließend rechnerbasiert ausgewertet, um ein dreidimensionales Bild zu erhalten.
  • Als Target (engl.:Ziel) werden Biomoleküle bezeichnet, an die Wirkstoffe binden können. Targets können Rezeptoren, Enzyme oder Ionenkanäle sein. Die Interaktion zwischen Wirkstoff und Target löst eine Wirkstoff-Target-spezifische Reaktion aus. Die Identifikation eines Targets ist für die biomedizinische und pharmazeutische Forschung von großer Bedeutung. Erkenntnisse über spezifische Wechselwirkungen helfen grundlegende molekularbiologische Vorgänge zu verstehen und neue Angriffpunkte für Arzneimittel zu identifizieren.
  • Bundesministerium für Bildung und Forschung
Seiten-Adresse: https://www.gesundheitsindustrie-bw.de/de/fachbeitrag/pm/gezielte-genveraenderung-an-gerste/