Genetik Der Mensch greift ein – Gentechnik Schon vor mehr als 10 000 Jahren begannen die Menschen durch Züchtung damit, die Fortpflanzung von Pflanzen und Tieren zu kontrollieren. Ziel war es, Nachkommen mit gewünschten erblichen Eigenschaften zu züchten. Durch die Auslese gelang es, Wildformen genetisch so zu verändern, dass sie den Anforderungen des Menschen entsprachen. So sind zB durch gezielte Kreuzung verschiedener Getreide-Wildformen viele heutige Getreidesorten entstanden ( Begegnungen mit der Natur, Band 3). Gentechnik greift in das Erbgut verändernd ein Mit den herkömmlichen Zuchtmethoden sind nur Kreuzungen zwischen eng verwandten Lebewesen möglich, um gewünschte Eigenschaften hervorzubringen. Da auf einem Chromosom viele Gene liegen, werden dabei viele Merkmale gekoppelt vererbt. So kann es sein, dass mit den gewünschten Merkmalen (zB große Früchte) zusätzlich auch unerwünschte auftreten (zB unangenehmer Geruch). Mit fortschreitender Forschung und wichtigen Erkenntnissen im Bereich der Genetik wurde es möglich, einzelne Gene aus Lebewesen zu isolieren und sie ins Erbmaterial anderer Lebewesen einzuschleusen (Gentechnik). Gentechnik ermöglicht auch eine Genübertragung zwischen nicht näher miteinander verwandten Lebewesen ( S. 117). Gentechnik – Hoffnungsträger in der Medizin Obwohl noch nicht für alle menschlichen Gene lückenlos geklärt ist, welche Funktion sie im Körper übernehmen, konnte die Wissenschaft herausfinden, welche Gene auf welchen Chromosomen des Menschen liegen. Dies eröffnete der Medizin neue Möglichkeiten, zB im Bereich der Behandlung von Krankheiten. So werden seit 1982 das von Diabetikerinnen und Diabetikern benötigte Hormon Insulin ( S. 81), seit 1986 ein Impfstoff gegen Hepatitis B ( S. 97) und seit 1987 das Wachstumshormon Somatotropin ( S. 79), das bei Wachstumshormonmangel bei Kindern eingesetzt wird, hergestellt. Dies geschieht in beliebiger Menge in Bakterienkulturen. Auch die Züchtung gentechnisch veränderter Zellen höherer Lebewesen ist bereits möglich. Auch in der Pflanzenzucht wird Gentechnik eingesetzt Gentechnik bei Pflanzen zielt in erster Linie auf Ertragssteigerung ab. 95% des weltweiten GVO-Anbaus entfallen auf die USA, Brasilien, Argentinien, Kanada und Indien. Die weltweit am häufigsten angebauten gv-Pflanzenarten sind Soja, Mais, Baumwolle und Raps. Da man mittels Gentechnik ebenfalls den Nährstoff- und Vitamingehalt der Pflanzen erhöhen kann, wird dies als Chance gesehen, damit auch die Ernährungssituation in den Entwicklungsländern zu verbessern. Als Paradebeispiel dafür gilt die Züchtung von „Golden Rice“: Geschälter Reis enthält weder Vitamin A noch Provitamin A (Carotin S. 23). Menschen, die sich hauptsächlich von Reis ernähren (weltweit ca. 130 Millionen) leiden deshalb an einem Mangel an Vitamin A, der bei drei Millionen Kindern jährlich zur Erblindung führt. Ungeschälter Reis enthält zwar Carotin, allerdings in zu geringer Menge, um den Tagesbedarf an Vitamin A zu decken. Zudem ist auch die Lagerung von ungeschältem Reis in tropischem Klima problematisch – durch den hohen Fettgehalt der Schale wird der Reis schnell ranzig und damit ungenießbar. „Golden Rice“ enthält im Korn Carotin, ist besser haltbar und lagerfähig. 2019 soll der Reis erstmals in Bangladesh angebaut werden (Stand 2019). Züchtung Lebewesen mit gewünschten Merkmalen werden gezielt zur Fortpflanzung gebracht. Auslese Durch Auslese werden ganz gezielt nur Individuen zur Fortpflanzung ausgewählt, die Allele besitzen, die gewünschte Merkmale hervorbringen. Allele, die zu unerwünschten Merkmalen führen, werden so allmählich ausgesondert. Bakterienkulturen Um die gewünschten Stoffe herzustellen, werden die dafür zuständigen Gene in das Erbmaterial von Bakterien eingebaut. Diese produzieren daraufhin die entsprechenden Stoffe, die dann isoliert werden. Züchtung gentechnisch veränderter Zellen Im September 2001 haben chinesische Wissenschafter erstmals menschliches Erbmaterial (den Zellkern einer Hautzelle eines siebenjährigen Buben) in Kanincheneizellen eingepflanzt. Die „neu zusammengesetzten” Zellen begannen sich zu teilen. In der Züchtung solcher Zellen wird die Chance gesehen, geschädigte Gewebeteile (etwa Herzmuskelgewebe nach einem Herzinfarkt oder Insulin produzierende Zellen bei Diabetikern), ersetzen zu können. GVO gentechnisch veränderte Organismen gv-Pflanzenarten gentechnisch veränderte Pflanzenarten Ertragssteigerung (Pflanzen) Steigerung der Erträge zB durch eine verbesserte Fotosyntheseleistung oder eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen Schädlinge oder ungünstige Klimabedingungen. Soja, Mais, Baumwolle, Raps Gentechnische Veränderungen dieser Pflanzen sollen vor allem eine Resistenz gegen Unkrautvernichtungsmittel oder Schädlinge erzielen, auch werden zB Soja- und Raps-Sorten mit einer veränderten Fettsäurezusammensetzung gentechnisch hergestellt. 116 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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