‚Flexible Leitplanken‘ im Erbgut

Genomorganisation und Genregulierung

Bislang wurde angenommen, dass Mutationen rein zufällig im Erbgut entstehen und nur die natürliche Selektion darüber entscheidet, welche Veränderungen sich durchsetzen. Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen aber, dass natürlicherweise das Auftreten von neuen Mutationen im Erbgut nicht rein zufällig ist, sondern von verschiedenen Ebenen der Genregulation und der Genomorganisation beeinflusst wird. Unter anderem an der Modellpflanze Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand), aber auch Bakterien, Hefen und Säugetieren wurden in den letzten Jahren zahlreiche Versuche zu Grundlagen der Vererbung, zu Genregulation, Genomorganisation und Veränderungen im Erbgut gemacht. Dabei zeigte sich: Es gibt verschiedene natürliche Mechanismen, die wichtige Genregionen vor zu häufigen Mutationen schützen.

Genregulation und Genomorganisation können auf diese Weise zwei wesentliche Funktionen erfüllen: Steter Wandel und (unter Umständen rasche) Anpassung an wechselnde Umweltbedingungen auf der einen, Stabilität der Vererbung als Voraussetzung für das Überdauern der Arten auf der anderen Seite. Die Evolution erfordert einen Balanceakt zwischen Chaos und Ordnung, Veränderung und Stabilität. Dabei setzen Genregulation und Genomorganisation Mutationen ‚flexible Leitplanken‘.

Die Neue Gentechnik (NGT) ist dazu gemacht, diese Schutzmechanismen der Zelle zu umgehen. Aufgrund ihres technischen Potentials kann die NGT genetische Veränderungen (Genotypen) und biologische Eigenschaften (Phänotypen) herbeiführen, die sich von denen, die Evolution und herkömmliche Züchtung hervorgebracht haben, deutlich unterscheiden. Deswegen müssen die Risiken, die mit der Freisetzung und der Verwendung dieser Gentechnik-Organismen in Lebensmitteln einhergehen, in jedem Fall genau geprüft werden.

Die Risiken sind vielfältig und betreffen die Ökosysteme, die Landwirtschaft und die Herstellung von Lebensmitteln. Einige Beispiele: Veränderungen in den Inhaltsstoffen von Pflanzen können Auswirkungen auf Wildtiere wie Säugetiere, Vögel oder Insekten und deren Nahrungsnetze haben. Veränderungen in den Inhaltsstoffen der Pflanzen können sich auch auf deren Interaktionen und Kommunikation mit der Umwelt auswirken. Diese Risiken betreffen beispielsweise Insekten (Bestäuber oder Nützlinge), Symbionten (wie assoziierte Mikroorganismen) oder auch ‚Schädlinge‘. Besondere Risiken sind mit Gentechnik-Organismen verbunden, die sich in der Umwelt ausbreiten können. Durch die vielfältigen und komplexen Wechselwirkungen mit der Umwelt können in den nächsten Generationen Risiken wie invasive Eigenschaften auftreten, die ursprünglich nicht zu erwarten waren.

Wird die NGT nicht strikt reguliert, droht innerhalb kurzer Zeiträume eine unkontrollierte und massenhafte Freisetzung von Organismen mit Eigenschaften, die nicht durch die Evolution angepasst wurden. Das stellt eine erhebliche Gefahr für die Ökosysteme, die Land- und Forstwirtschaft sowie die Lebensmittelherstellung dar.

 

 

Publication year: 
2020