Grüne Gentechnik I – neue Chancen für die Menschen

09.05.2005 Forschung & Technik

Wie funktioniert die Gentechnik? Was haben Züchter, Verbraucher, Landwirte und die Umwelt davon?

Unsere Nahrungsmittel enthalten nicht nur Kohlenhydrate, Vitamine und Ballaststoffe, sondern auch Gene, die Erbanlagen der Pflanzen. Beispielsweise nehmen wir mit 300 g Tomaten, 500 g Kartoffeln und 0,5 l Bier auch rund 200 mg pflanzliches Erbgut auf. Jede Zelle eines lebenden Organismus enthält einen kompletten Satz Gene. Unsere Kulturpflanzen kommen mit etwa 30 000 Genen je Genom - dem genetischen Bauplan - aus, die Menschen verfügen über etwa 140 000 Gene und Bakterien über etwa 2 000 Gene. Bis heute sind alle Fremdgene, die in Pflanzen eingebaut wurden, um sie mit bestimmten guten Eigenschaften auszustatten, der Natur entnommen. Davon abgesehen, findet auch in der Natur durch Fremdbefruchtung (Wind und Insekten) ein stetiger Austausch von Genen zwischen Pflanzen statt.

Warum braucht der Züchter die Gentechnik?

Normalerweise muss der Züchter meistens über 10 Jahre hinweg zahlreiche Pflanzengenerationen kreuzen, bis es ihm gelungen ist, in eine Pflanzensorte die gewünschte Eigenschaft einzukreuzen. Dabei muss er in Kauf nehmen, dass auch weniger günstige Eigenschaften mit eingekreuzt werden. Schneller und gezielter kommt der Züchter zum Ziel, wenn er statt vieler Gene nur das eine Gen , beispielsweise mit einer Pilzresistenz-Information, isolieren und in eine bestimmte Pflanzensorte mit anderen guten Eigenschaften einfügen kann.

Ziele der gentechnischen Züchtung

Die Gene steuern die Bildung von Enzymen, die als Biokatalysatoren der Zellen an den vielfältigsten Abläufen in einem Organismus beteiligt sind. So kann man mit der Gentechnik gezielt Eigenschaften der Pflanzen beeinflussen. Angestrebt werden Resistenzen gegen Schadorganismen wie Pilze, Viren , Bakterien oder Insekten, die Verbesserung der Produktqualität, hinsichtlich Haltbarkeit, Nährstoffwert oder die Entfernung unerwünschter Stoffe, z. B. Allergene. Die Einführung besonderer Eigenschaften wie Dürre- oder Salztoleranz, kann es ermöglichen, Nahrungspflanzen auch auf trockenen oder versalzten Böden anzubauen. Solche Böden können derzeit nicht landwirtschaftlich genutzt werden. Das sind wichtige Zukunftsperspektiven für eine Reihe von Entwicklungsländern.

Wie funktioniert die Gentechnik?

Das Nährmedium in Petrischalen wurde mit gentechnisch veränderten Zellkulturen (Kallus) beimpft. Daraus haben sich Jungpflanzen entwickelt, die ebenfalls gentechnisch verändert sind.

1972 kann als das Jahr gelten, in dem die Gentechnik erfunden wurde. In diesem Jahr gelang es zum ersten Mal, einen DNA-Faden gezielt in einzelne Teile zu zerlegen. Das gelang mit Hilfe von Enzymen, die als „Gen-Scheren“ funktionieren, die die Erbsubstanz an bestimmten Stellen zertrennen. Es sind über 200 solcher „Gen-Scheren“ bekannt. Die einzelnen Stücke werden dann an anderer Stelle oder in einen anderen Organismus wieder eingesetzt. Dort können die offenen DNA-Stücke mit anderen Enzymen, den Ligasen, wieder miteinander verbunden werden. In demselben Jahr gelang es auch, einzelne Gene - die DNA-Abschnitte - aus dem Erbgut herauszufischen und zu analysieren.

Wie kann die Qualität der Lebensmittel verbessert werden?

Dazu einige Stichworte: Die Entfernung von Allergenen und von Enzymen, die Verdauungsenzyme hemmen; Nahrungsmittel, die süß aber kalorienarm sind; Früchte und Gemüse, deren Reifeprozess verzögert wird, so dass sie reif geerntet und transportiert werden können, mehr essenzielle Aminosäuren in Grundnahrungsmitteln, eine optimierte Zusammensetzung von Fettsäuren in Ölpflanzen und die Anreicherung des Provitamin A im Reiskorn.