News: Verhütung für Pflanzen
Einerseits sollen sich gentechnisch veränderte Pflanzen vermehren, um die eingefügten Zusatzeigenschaften wie Krankheitsresistenz an die Nachkommen weiterzugeben. Andererseits könnten Seitensprünge mit der unveränderten Nutzpflanze oder mit Wildarten ein unkontrolliertes Ausbreiten der transgenen Merkmale verursachen. Ein Verhütungsmittel fand sich nun in der gentechnischen Trickkiste.
© Pnas (Ausschnitt)
An der "Grünen Gentechnik" scheiden sich die Geister: Für die einen bieten transgene Kulturpflanzen unschätzbare Vorteile, da sie widerstandsfähig gegen Krankheiten sind, wichtige zusätzliche Vitamine enthalten oder gegen Pestizide unempfindlich bleiben. Für die anderen bergen sie unter anderem ein kaum abschätzbares Risiko für die Umwelt: Ihre gentechnisch eingebauten Sondermerkmale können sich auf die ursprüngliche Art oder auf andere Pflanzen übertragen und sich dadurch unkontrolliert in der Natur ausbreiten – mit nicht absehbaren Folgen.
Deswegen wird eifrig nach Mitteln und Wegen geforscht, eine solche ungewollte Vermehrung zu verhindern. Johann Schernthaner und seine Kollegen vom kanadischen Eastern Cereal and Oilseed Center und der FAAR Biotechnology Group setzten dabei auf einen Verhütungstrick: Die Samen der Genpflanzen sollten einfach nicht wachsen können.
Die Wissenschaftler führten in transgene Tabakpflanzen zwei Gene aus dem Bodenbakterium Agrobacterium tumefaciens ein – ein Todesurteil für die Tabaksamen, da die beiden Gene das Auskeimen der Samen verhindern. Damit sich aber die gentechnisch manipulierten Nutzpflanzen für den kommerziellen Anbau fortpflanzen können, erhielten sie durch Kreuzung mit einer anderen gentechnisch veränderten Tabakpflanze ein weiteres Gen dazu, das seinerseits die Todesgene blockiert. Die daraus resultierenden Pflanzen wuchsen ganz normal und ließen sich durch Selbstbestäubung vermehren.
Machten sie jedoch einen Seitensprung und bestäubten "normale“ Tabakpflanzen oder Wildpflanzen – was beim Anbau auf dem Feld durchaus möglich wäre –, keimten die Samen nicht aus. Denn anders als bei der Selbstbestäubung werden bei einer solchen Kreuzung mit anderen Arten die Todesgene von dem unterdrückenden Gen getrennt. Die Tochterpflanzen bekommen deswegen entweder nur die tödliche Genkombination oder ausschließlich dasjenige mit der aufhebenden Wirkung.
Enthalten nun die Tochterpflanzen die Todesgene, sterben die Samen ab. Da an diese Gene zudem die agrarwirtschaftlich interessanten Zusatzeigenschaften gekoppelt werden können, verbreiten sich diese in diesem Fall auch nicht und sterben somit in freier Wildbahn einfach aus. Erhalten die Tochterpflanzen hingegen das Repressorgen, keimen sie aus – das ist aber harmlos, da diese Variante keine gentechnisch eingeführten Sondermerkmale mit sich führt.
Die Kombination der gewünschten transgenen Pflanzeneigenschaften mit Todesgenen kann also eine unkontrollierte Verbreitung dieser Merkmale verhindern. Allerdings ist dieses Verfahren noch nicht hundertprozentig sicher und muss in weiteren Forschungsarbeiten optimiert werden.
Deswegen wird eifrig nach Mitteln und Wegen geforscht, eine solche ungewollte Vermehrung zu verhindern. Johann Schernthaner und seine Kollegen vom kanadischen Eastern Cereal and Oilseed Center und der FAAR Biotechnology Group setzten dabei auf einen Verhütungstrick: Die Samen der Genpflanzen sollten einfach nicht wachsen können.
Die Wissenschaftler führten in transgene Tabakpflanzen zwei Gene aus dem Bodenbakterium Agrobacterium tumefaciens ein – ein Todesurteil für die Tabaksamen, da die beiden Gene das Auskeimen der Samen verhindern. Damit sich aber die gentechnisch manipulierten Nutzpflanzen für den kommerziellen Anbau fortpflanzen können, erhielten sie durch Kreuzung mit einer anderen gentechnisch veränderten Tabakpflanze ein weiteres Gen dazu, das seinerseits die Todesgene blockiert. Die daraus resultierenden Pflanzen wuchsen ganz normal und ließen sich durch Selbstbestäubung vermehren.
Machten sie jedoch einen Seitensprung und bestäubten "normale“ Tabakpflanzen oder Wildpflanzen – was beim Anbau auf dem Feld durchaus möglich wäre –, keimten die Samen nicht aus. Denn anders als bei der Selbstbestäubung werden bei einer solchen Kreuzung mit anderen Arten die Todesgene von dem unterdrückenden Gen getrennt. Die Tochterpflanzen bekommen deswegen entweder nur die tödliche Genkombination oder ausschließlich dasjenige mit der aufhebenden Wirkung.
Enthalten nun die Tochterpflanzen die Todesgene, sterben die Samen ab. Da an diese Gene zudem die agrarwirtschaftlich interessanten Zusatzeigenschaften gekoppelt werden können, verbreiten sich diese in diesem Fall auch nicht und sterben somit in freier Wildbahn einfach aus. Erhalten die Tochterpflanzen hingegen das Repressorgen, keimen sie aus – das ist aber harmlos, da diese Variante keine gentechnisch eingeführten Sondermerkmale mit sich führt.
Die Kombination der gewünschten transgenen Pflanzeneigenschaften mit Todesgenen kann also eine unkontrollierte Verbreitung dieser Merkmale verhindern. Allerdings ist dieses Verfahren noch nicht hundertprozentig sicher und muss in weiteren Forschungsarbeiten optimiert werden.
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