Gentechnik: Was ist das?
Die Gentechnik ist ein Teilgebiet der Biotechnologie und umfasst Methoden zur gezielten genetischen Veränderung von Organismen. In gentechnischen Verfahren wird das Erbgut (die DNA) von Lebewesen künstlich verändert. Das Ergebnis sind sogenannte GVO: gentechnisch veränderte Organismen. Das kann ein Mikroorganismus, eine Pflanze oder ein Tier sein wie das berühmte, 1996 in Schottland geborene Schaf Dolly, das erste geklonte Säugetier.
In der Gentechnik wird genetisches Material verändert und anschließend wieder übertragen. Da der genetische Code bei allen Arten von Lebewesen in den Grundzügen gleich ist, kann Erbgut nicht nur innerhalb einer Art, sondern auch zwischen verschiedenen Arten übertragen werden. Für die gentechnische Veränderung eines Organismus muss dessen DNA zunächst abgetrennt (Isolation), dann verändert (Rekombination) und schließlich wieder in den Organismus eingebracht werden (Gentransfer).
| Methode | Beschreibung | Anwendungsbereich | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|---|---|
| Rekombinante DNA-Technologie | Genetische Veränderung von Organismen durch das Einführen von fremder DNA in deren Genom. | Medizin (z.B. Insulinproduktion), Landwirtschaft (GVO-Pflanzen), Forschung | Ermöglicht gezielte Geneinführung, breite Anwendung in der Medizin | Mögliche unvorhersehbare Auswirkungen auf die Umwelt und Gesundheit |
| CRISPR-Cas9 | Präzise Methode zur Bearbeitung von Genen durch gezielte Schneid- und Einfügeaktionen an der DNA. | Medizin (Gentherapie), Landwirtschaft, Forschung | Hohe Präzision, relativ kostengünstig, vielseitig einsetzbar | Potenzielle Off-Target-Effekte, ethische Bedenken, noch in der Forschung |
| Klonen | Erzeugung eines genetisch identischen Organismus durch Übertragung des Zellkerns in eine entkernte Eizelle. | Landwirtschaft, Medizin, Forschung | Ermöglicht die Reproduktion von Tieren mit gewünschten Eigenschaften | Komplex und ineffizient, ethische und moralische Bedenken |
| Gene Silencing (RNA-Interferenz) | Unterdrückung oder Blockierung der Expression bestimmter Gene durch RNA-Moleküle. | Forschung, Therapie (z.B. gegen Viren) | Ermöglicht die gezielte Unterdrückung von Genen, ohne das Genom zu verändern | Kann ungewollte Nebenwirkungen haben, langanhaltende Wirkung unklar |
| Transgene Pflanzen (GVO) | Einbringen von Genen aus anderen Arten in Pflanzen, um bestimmte Eigenschaften wie Resistenz oder Nährstoffgehalt zu erhöhen. | Landwirtschaft (z.B. Bt-Mais, goldener Reis) | Steigerung des Ertrags, Resistenz gegen Schädlinge oder Krankheiten | Umstritten, mögliche Auswirkungen auf die Umwelt und Biodiversität |
| Somatische Zellkerntransfer (SCNT) | Übertragung eines Zellkerns aus einer Körperzelle in eine entkernte Eizelle, um ein Klon-Embryo zu erzeugen. | Klonen von Tieren, Forschung | Ermöglicht das Klonen von Tieren mit bestimmten Eigenschaften | Hohe Fehlerrate, ethische Bedenken, keine Anwendung bei Menschen |
| Zinkfingernukleasen (ZFNs) | Enzyme, die DNA an spezifischen Stellen schneiden und gezielt genetische Veränderungen einführen. | Medizin, Landwirtschaft, Forschung | Präzise, geeignet für schwierige Anwendungen | Technisch komplex und teuer, Risiko von Nebenwirkungen (Off-Target-Effekte) |
| TALENs (Transcription Activator-Like Effector Nucleases) | Ähnlich wie ZFNs, jedoch mit einer anderen DNA-Bindungstechnologie, die eine präzisere Zielgenauigkeit bietet. | Forschung, Medizin, Landwirtschaft | Hohe Zielgenauigkeit, effektive genetische Modifikationen | Teuer, komplex, wie ZFNs auch Off-Target-Effekte möglich |
