Transgene Organismen

Transgene Organismen

Transgene Organismen sind genetisch modifizierte Organismen, denen man Fremdgene aus anderen Organismen oder künstlich völlig neue konstruierte Gene in ihr Genom integriert hat. Es handelt sich um eine spezialisierte Form der Transfektion. Aufgrund der Universalität des genetischen Codes lassen sich also Organismen mit vollständig artfremden Genen erzeugen, so dass z.B. Bakteriengene ihre Funktion in Nutzpflanzen verrichten können. Diese Art der genetischen Modifikation ist also deutlich von traditionellen Züchtungsmethoden zu unterscheiden, bei denen immer nur auf bestehendem Erbgut und dessen nutzbringeder, willkürlicher Selektion von zufällig auftretenden Mutationen aufgebaut wurde.

Table of contents

1 Ziele
2 Höhere Lebewesen

2.1 Transgene Tiere
2.2 Transgene Pflanzen

3 Transgene Mikroorganismen
4 Sicherheit

Ziele

(Resistenzzüchtungen, Produktivitätssteigerung, Anpassung an extreme Umweltbedingungen)...

Höhere Lebewesen

Die generelle Strategie zur Erzeugung transgener höherer Lebewesen (eukaryotische Vielzeller) sieht folgendermaßen aus:

Gewinnung toti- oder pluripotenter embryonaler Stammzellen (ES)
Einschleusung von fremdem Erbgut in diese Zellen
Entwicklung der Stammzellen zu vollständigen Organismen

Bei Einbringung der modifizierten Zellen in die Keimbahn resultiert ein vollständig transgener Organismus, bei Integration in somatisches Gewebe kann eine genetische Chimäre erzeugt werden, die nur partiell transfeziertes Gewebe enthält. Chimären wiederum können durch geeignete Kreuzungen unter Umständen zu vollständig transgenen Organismen weitergezüchtet werden.

Weiterhin kann DNA auch über Infektion mit Retroviren oder direkte Injektion in einige Gewebetypen in einen Organismus eingeschleust werden.

Transgene Tiere

Bei Tieren werden zu diesem Zweck zunächst als "Vektor" oder "Gen-Taxi" bezeichnete Plasmide, die das gewünschte Fremdgen enthalten, in befruchtete Eizellen eingebracht und diese dann scheinschwangeren Muttertieren implantiert. Die bei erfolgreicher Geburt erhaltenen Nachkommen sind mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit transfeziert und werden nach dem Fremdgen "gescreent". Bezüglich des Fremdgens positive Nachkommen werden daraufhin weiter gepaart. Erste erfolgreiche Versuche: Riesenmäuse 1983 (Größe von Ratten); Außerdem gibt es auch Riesenschweine (Probleme mit Verdauungtrakt und Bewegunsapparat), Schafe (produzieren Antitrypsin (bei Lungenleiden)in der Milch). Krebsmaus (erkrankt leicht an Krebs)erste patentiertes Lebewesen.

Transgene Pflanzen

Gentransfer kann bei Pflanzen direkt in die zellwandlosen Protoplasten oder in intakte Gewebe geschehen. Man bedient sich so genannter Gen-Kanonen, Geräte mit denen DNA-beschichtete mikroskopische Gold- oder Wolfram-Kügelchen in die Zellen geschossen werden können.

Transgene Mikroorganismen

...

Sicherheit

Die Herstellung von transgenen Organismen in biotechnologischen Labors stellt normalerweise nicht den Endpunkt der Forschung dar. Transgene Nutzpflanzen müssen z.B. auf ihre Überlebensfähigkeit unter natürlichen Aussenbedingungen unter Beweis stellen. Mit der Ausbringung der Pflanzen wird aber das Risiko eingegangen, dass natürliche Verbreitungsmechanismen (Pollenflug, Bestäubung) die künstlichen genetischen Konstrukte in die freie Natur befördern. Eine Folgeabschätzung der Verbreitung der Kunstorganismen ist bei der Komplexität der Interaktion zwischen Phänotyp und Umwelt kaum möglich...