Gentechnik Einteilung in: Grüne (Pflanzen)

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1 Gentechnik Einteilung in: Grüne (Pflanzen)
Rote (Tiere, bzw. Transplantation) Weiße (Bakterielle, Enzyme) Klonen ist nicht Gentechnik, das Implantieren menschlicher Gene in ein Tier schon Bakterien in Yoghurts ist Biotechnologie, auch nicht Gentechnik Gentechnik ist keine konventionelle Züchtung, denn das Kreuzen natürlicher Gene findet auf natürliche Weise statt, Gentechnik überwindet die Grenzen der Arten

2 Transplantationsgenetik Gentransfer – wie funktioniert er?
1. Extraktion und Isolation der gewünschten Gene, Zusammenbau eines Gen-Konstrukts 2. Vermehrung mittels Bakterien (Coli) oder Viren – Gen wird angekoppelt, Teilung findet schnell statt Weiße Gentechnik 3. Einschleusung in die Zelle mittels Vektor (Überträger) - Mikro-Kanüle, bei Tieren üblich, bei Pflanzen schwierig - Partikelkanone - Plasmiden von Bakterien 4. Reparatur der DNA, Fremd-DNA wird eingebaut Rote Gentechnik Grüne Gentechnik

3 Gen-Konstrukt – Fast wie Lego bauen
Promoter Effekt-Gen (z.B. BT) Marker Ende Träger-DNA Promoter sorgt für das Aktivieren der Sequenz an der richtigen Stelle Gen mit der gewünschten Eigenschaft – so z.B. löst dieses Gen die Synthese bestimmter Stoffe aus oder reguliert eine gewisse Hormonreaktion Marker (oft Antibiotikaresistenz) macht es später möglich, zu selektieren, ob Gentransfer auch geklappt hat terminiert den Prozess, macht das korrekte Ablesen möglich

4 Vermehrung & Kontrolle
- Meist mit schnell vermehrenden Bakterien (Coli e.) Günstiger als die stetige Neuextraktion Kontrolle mittels Marker-Gen es wird eine Antibiotika-Resistenz mit eingebaut nach Applikation wird selektiert von den Zellen, die das Antibiotika überleben, wird angenommen, sie haben die gesamte Sequenz eingebaut - findet so bei Bakterien, aber auch bei tierischer und pflanzlicher Übertragung seine Verwendung – hat die Übertragung funktioniert ?

5 Tierische Zellen: - Einschleusung des Gen-Konstrukts per Mikroinjektion mit feinen Kanülen - Kern-DNA wird verletzt, Reparatur baut Fremd-DNA ein - Wie die DNA dann verbaut wird, ist nicht ganz klar / oft nicht zu kontrollieren

6 Pflanzliche Zellen: - Problem: Pflanzenzellen haben keine feste Außenhülle, Druck des Zytoplasmas viel höher Daher Mikroinjektion schwierig, wird dran geforscht Deshalb zwei Wege der Übertragung: Partikelkanone (Gene-Gun): Gen wird an Gold oder Wolfram gebunden Unter Druck wird damit die Pflanze beschossen, Einbau findet statt ( 5 von 1000 Zellen) seit 1987 Bakterium besitzt die natürliche Eigenschaft, Gene zu übertragen Nur bei dikotylen Pflanzen (Kartoffel, Soja, Tomate, Tabak) seit 1983 Agrobacterium tumefaciens

7 Rote Gentechnik Grundlagenforschung bestimmte Gene ausschalten
was bewirkt es  Bespiel Nacktmaus Krankheitsbekämpfung Analyse in vitro: Identifizierung eines für eine Krankheit maßgeblich verantwortlichen Gens Kur in vivo: Implantation eines gesunden, heilen Gens mittels Vektor (Virus, Grippe oder AIDS) Xenotransplantation Schweineherzen in Menschen Immunreaktionsprobleme Menschenherzen in Schweinen züchten ? Manipulation von Nutztieren rbST-Hormon beim Rind  mehr Milch, aber es traten Hormonprobleme auf

8 Manipulation von Nutztieren
- für kommerziellen Einsatz zu umstritten, zu instabil implantiertes Gen hat nicht immer den gleichen Effekt wird nicht unbedingt weitervererbt - vielerlei Versuche schon gemacht, instabile Ergebnisse, Stoffwechselfehlfunktionen, hohe Todesraten keinerlei durchbrechende Erfolge Tierethik ? - in USA kommerziell neonfarbige Fische zu kaufen

9 Weiße Gentechnik von allen Anwendungsgebieten der profitabelste
Bereiche: - Industrie  Waschmittelzusätze, Produktionsmittel Lebensmittelbranche  Zusatzstoffe (z.B. Hefen) Pharmakonzerne  Medikamente (erste Anwendung 1978 Insulin) - Schnelle Vermehrung durch Bakterien, gewünschtes Produkt schnell verfügbar  Enzym, Eiweiß, Hormon weitere Versuche: Tiere als Medikamentenproduzenten miR24-Antikörper in Hühnereiern (Mittel gegen Tumore und Viren)

10 Grüne Gentechnik Zeittafel 1983 erster Gentransfer bei
Pflanzen (mit Agrobacterium) 1987 erste Freisetzungen in den USA (Tabak, Tomate) 1987 Gentransfer mit Gen-Kanone 1991 erste Freisetzung in Deutschland (Petunien) 1994 transgene Anti-Matsch- Tomate auf dem Markt 1996/ erster Anbau von Gen-Soja, Mais, -Raps und -Baumwolle in Nordamerika 1998 EU: Moratorium für Gen- Pflanzen 2004 EU: Wiederaufnahme von Zulassungen 2008 Gentechnikanbau in Europa fast ausschließlich in Spanien Das erste Produkt auf dem Markt: die Flavr-Savr-Tomate (Anti-Matsch) 1994: Ratten essen sie nicht Kunden beklagen sich über metallischen Geschmack YUK!

11 Züchtungsziele durch Gentechnik
Vor allem zwei Stoßrichtungen: Anteil: 18 % beides: 19% 63 % BT (Bacillus thuringiensis)  Pflanze produziert mit Bakteriengen Gift gegen Schädlinge „Roundup Ready“ oder ähnlich  Resistenz der Pflanze gegen Totalherbizid

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13 Anteil gentechnisch veränderter Pflanzen an Gesamtanbau
Soja 64% Baumwolle 44% Mais 26% Raps 20% Teilweise mehr: Kanada kein genfreier Raps mehr, USA: Soja, Raps, Mais zu 83 % genmanipuliert

14 Wirtschaftliche Komponente:
- Wenige Konzerne haben die Hälfte des Welt-Saatguts in der Hand Alle von ihnen sind in der grünen Gentechnik aktiv Versprechen: weniger Spritzmittel real: mehr Mittel werden verbraucht, Konzerne profitieren Saatgut Weltmarkt- Pestizide (Mrd. US-$) anteil (%) Monsanto 5 22,6 3,6 11 DuPont 3,4 15,2 2,4 7,2 Syngenta 2 9,2 7,3 22,3 Bayer 0,6 2,5 7,5 22,8 Dow k.A. 3,8 11,6 BASF 4,3 13,1 Summe 49,5 28,9 88 Weltmarkt 22 32,7

15 Neo-Liberalismus und Patentrecht…
Patent auf das modifizierte Gen – wo auch immer es gefunden wird, werden Patentansprüche geltend Patent auf Leben – bestimmte Pflanzen werden patentiert Druckmittel der Konzerne: Klagen gegen Bauern, bei denen Spuren des Gens gefunden worden – selbst wenn nicht selbst angebaut Knebelverträge Terminator-Gen: Macht Saatgut der Pflanze unfruchtbar Terminator II : Effekt mittels Chemikalie wieder aufhebbar Menschliche Züchtung Patent auf menschliche Zellen und Embryonen, ebenso wie auf aus Stammzellen erzeugte Menschen wurde auf Druck der Öffentlichkeit entschärft

16 Ökologische Risiken Größte Gefahr: Unkontrollierte Auskreuzung, Unzurückführbarkeit Viele Fallbeispiele über allergene Reaktionen, Unverträglichkeiten bei Tieren, Mutationen von Insekten und Unkräutern (Superunkräuter) Das Genom ist in seiner Komplexität noch nicht verstanden Gentechnik beruht auf Auszügen, die erfasst sind Was wirklich im Gen geschieht, ist kaum zu erfassen (Regulationsmechanismen, Gen-Transkription, u.a.) Monokulturen, landschaftliche Wüstung Gesundheitsgefahren durch Chemie, neue Gene? Soziale Abhängigkeiten durch Konzern-Struktur

17 Quellen und Links http://www.transgen.de/ http://www.greenpeace.de/