Scherenschnittmuster im Weizen

Spezifische Muster der genetischen Veränderung

Das Muster der Genveränderung, das mit den Verfahren der Neuen Gentechnik (NGT) erreicht werden kann, ist oft einzigartig und nicht durch konventionelle Züchtung erreichbar. Das gilt auch dann, wenn keine zusätzlichen Gene ins Erbgut eingefügt werden.

GentechnikerInnen unter Beteiligung der US-Firma Calyxt (USA) haben im Weizen eine Gruppe von Gluten-Eiweißstoffen (Gliadine) ins Fadenkreuz genommen, die im Verdacht stehen, entzündliche Darmkrankheiten auszulösen (Zöliakie). Diese Gene kommen in einer großen Genfamilie vor, die in sogenannten Gen-Clustern (das heißt in mehreren Kopien) an verschiedenen Orten im Genom vorliegen. Bisher war es mit konventioneller Züchtung nicht möglich, die große Anzahl an Genen und Genkopien zu verringern. Mithilfe der Gen-Schere CRISPR/Cas gelang es 2018 erstmals, einen großen Teil dieser Gene auszuschalten: 35 von 45 Genen, die Gliadine produzieren, wurden so ‚ausgeknipst‘. In der Folge entsteht ein einzigartiges Muster der genetischen Veränderung im Weizen.

Dieses kann auch biologische Eigenschaften (wie Veränderungen von Inhaltsstoffen) auslösen, die nicht beabsichtigt sind. Deswegen müssen die Pflanzen eingehend auf ihre Risiken untersucht werden, auch wenn für diese neue Genkombination keine zusätzlichen Gene eingefügt wurden. Auch die Europäische Lebensmittelbehörde EFSA schreibt, dass die große Anzahl an Mutationen weit über das hinausgeht, was bisher bei der Risikobewertung von Pflanzen erfasst wurde. Es muss u.a. sichergestellt werden, dass keine neuartigen Proteine entstehen, die zu Entzündungen beitragen können.

Dieses Beispiel zeigt: Natürliche Mechanismen in den Zellen, die Genfunktionen erhalten oder wiederherstellen können, lassen sich mithilfe der Neuen Gentechnik überwinden. So können auch ansonsten unwahrscheinliche Genkombinationen erzielt werden. Das Ergebnis sind Pflanzen mit extremen Eigenschaften, die über das hinausgehen, was mit konventioneller Zucht erreicht wird. Dabei können unbeabsichtigte Neben- und Wechselwirkungen im komplexen Netzwerk der Gene, Proteine und anderer biologisch aktiver Moleküle auch dann eintreten, wenn der Eingriff ins Erbgut gezielt und präzise ist.

 

 

Publication year: 
2020