am Puls Biologie 8, Schulbuch

126 Marker- und Reportergene Normalerweise verkoppelt man das Gen, das man in einen Zielorganismus übertragen will, mit einem weiteren Gen, einem Marker. Denn erst durch dieses Markergen kann man kontrollieren, ob der Gentransfer funktioniert hat. Beispiele da- für sind Gene, deren Produkte eine Resistenz ge- gen ein Antibiotikum oder ein Herbizid bewirken. GVOs können dann auf Nährmedien überleben, die diese Antibiotika oder Herbizide 1 enthalten. Es wird jedoch diskutiert, ob solche Resistenz- marker in der Natur auf andere Organismen, zB Bodenbakterien, übertragen werden könnten. Das hätte ungewollte Resistenzen zur Folge, evtl. sogar bei humanpathogenen Bakterien. Dann gibt es noch Reportergene : Hier wird an ein Gen die Gensequenz für ein Reporterprotein angekoppelt. Wird das Gen exprimiert, geschieht dies auch mit dem Reportergen. So weiß man, wann und wo ein bestimmtes Gen aktiv wird. Zusätzlich kann man das Reportergen derart mit dem interessierenden Gen verknüpfen, dass das Reporterprotein direkt an dessen Genprodukt an- gehängt wird. Ein Beispiel für ein solches Reportergen ist das Grün-Fluoreszierende Protein (GFP) , das ur- sprünglich aus einer Qualle isoliert wurde. Unter UV-Anregung kann man GFP-markierte Proteine sogar in lebenden Zellen verfolgen und beobach- ten, wohin sie transportiert werden. Das spielt ei- ne wichtige Rolle in der Grundlagenforschung, um zelluläre Prozesse besser zu verstehen. Ist der Gentransfer erfolgreich, hat man ein gen- technisch verändertes Lebewesen erzeugt. Es ist eine transgene Art entstanden mit rekombinan- ter DNA : mit neu zusammengesetzten eigenen und fremden Genen. Markergene erleich- tern den Nachweis, dass ein Gentransfer erfolgreich war Reportergene zeigen an, ob ein Gen expri- miert wird Glossar 1 Herbizid: Unkrautvernichtungsmittel; da Wildkräuter schnell wachsen und mit den Ern- tepflanzen auf einem Feld um Nährstoffe und Wurzelraum konkurrieren, werden sie oft mit Herbiziden abgetötet. Das würde aber auch die Erntepflanzen treffen – wenn sie nicht eine entsprechende Resistenz gegen diese Chemikalien besitzen. Aufgabe W 1 Wenn man Plasmide mit geeigneten Restriktionsenzymen schneidet, kann man die entstehenden DNA-Bruchstücke durch Gelelektrophorese sichtbar machen. Wie viele Bruchstücke würden entstehen und wie groß (Anzahl der Basenpaare) wären sie, wenn das in Abb. 13 dargestellte Plasmid mit dem Restriktionsenzym ScaI geschnitten würde? Gentechnik – die neue „Züchtungsmethode“? Gentechnisch veränderte Organismen (GVOs) haben die Züchtung in den letzten Jahren stark verändert. Denn anders als mit konventionellen Methoden ( k S. 115) lassen sich dabei Gene nicht verwandter Arten selbst zwischen Eu- und Pro- karyoten neu kombinieren. Die Genprodukte, die in diesen Organismen gebildet werden, haben vielfältige Wirkungen: trockenheitsresistenter oder Provitamin A-haltiger Reis; Mais, der von Insekten verschmäht wird, weil er ein Insekten- gift produziert; Tomaten, die auf salzhaltigen Böden gedeihen können – in der Landwirtschaft wünscht man sich vor allem Merkmale, die die Erträge steigern und die Widerstandsfähigkeit erhöhen ( k Abb. 15). Vor der Freisetzung transgener Arten sind auf- wendige Genehmigungsverfahren zu absolvie- ren. Dennoch sehen viele Verbraucherinnen und Verbraucher diese neuen Entwicklungen skep- tisch: Was geschieht, wenn Herbizidresistenzen auf Wildpflanzen übergehen oder wenn sich gv-Pflanzen unkontrolliert in der Natur verbrei- ten? Wie wirken sich Lebensmittel, die aus trans- genen Nutzarten hergestellt wurden, auf unsere Gesundheit aus? Hier ist die Diskussion noch lan- ge nicht abgeschlossen, zumal nicht alle mögli- chen Auswirkungen bekannt sein dürften. Jeden- falls darf eine gv-Sorte nicht verkauft werden, wenn solche unerwünschten Auswirkungen ent- deckt werden. In der grünen Gen- technik setzt man v. a. auf Steigerung der Erträge und er- höhte Widerstands- fähigkeit gegen bestimmte Umwelt- faktoren Abb.15: gv-Mais. Je nach eingebautem Fremdgen ist die neue Pflanze weniger anfällig für Schädlinge, toleranter gegenüber Herbiziden und Trockenheit, länger lagerfähig oder enthält einen höheren Anteil an Amylose (Stärkebestandteil). Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv