8.4.16

 

Die neue grüne Genetik

Die Versuche, Zellen bis in die sogenannte Keimbahn hinein genetisch zu verändern, haben weltweit einen Schub erhalten. Grund: die erst im Jahr 2012 entwickelte Crispr Technologie. Gert Scobel wird gemeinsam mit seinen Gästen versuchen, das Crispr Verfahren - mit Blick auf die Anwendungen in der Landwirtschaft - zu erklären.

Scobel

Mit Crispr / Cas9 , der sogenannten Genschere, gelingen rückstandfreie, buchstabengenaue Eingriffe im Erbgut bei Mikroorganismen, Pflanzen, Tieren oder Menschen. Crispr / Cas9 funktioniert in praktisch jedem Organismus und gilt als besonders leicht anwendbar, präzise, preiswert und selbst in einfach ausgestatteten Laboren durchführbar.

Artikel

In den letzten zwölf Monaten haben die Versuche, Zellen bis in die sogenannte Keimbahn hinein genetisch zu verändern, weltweit einen ungeheuren Schub erhalten. Die Ursache ist die erst im Jahr 2012 entwickelte CRISPR Technologie. Tatsächlich war CRISPR auf dem Treffen der National Academy of Sciences Anfang 2016, an dem hunderte von Wissenschaftlern teilnahmen, das dominante Thema. Das Verfahren bietet scheinbar unbegrenzte Möglichkeiten der genetischen Veränderung von Pflanzen und Tieren, die eingesetzt werden können, um völlig neuartige und optimierte Nahrungsmitteln zu "produzieren".

Daher sollen in einem ersten Schritt "alte", mit herkömmlichen gentechnischen Mitteln oder durch Zucht veränderte Nahrungsmittel verglichen werden mit den "neuen", mit Hilfe von CRISPR erzeugten Pflanzen und Tieren, die als Lebensmittel dienen. Eine zentrale Frage ist dabei, ob es entweder aus genetischer Sicht oder aus der Perspektive des komplexen Zusammenspiel des gesamten Organismus Unterschiede zwischen natürlichen (etwa durch Zucht erzeugten) und künstlichen CRISPR-Nahrungsmitteln gibt.

Interview: Mit CRISPR an die ethischen Grenzen der Gentechnik?
Fragen an Prof. Jörg Hacker: Wie ist die neue Methode zu bewerten. Ist sie als Gentechnik einzustufen oder nicht? Wir haben Prof. Dr. Jörg Hacker, Präsident des Robert Koch Instituts befragt.

CRISPR / Cas9 - die Genschere
Leicht anwendbar, präzise, preiswert und einfach
Mit CRISPR / Cas9 , einem gentechnischen Verfahren, laiensprachlich auch "Genschere" genannt, gelingen rückstandfreie, buchstabengenaue Eingriffe im Erbgut bei Mikroorganismen, Pflanzen, Tieren oder Menschen, denn CRISPR / Cas9 funktioniert in praktisch jedem Organismus.
Die neue Technik gilt als besonders leicht anwendbar, präzise, preiswert und selbst in einfach ausgestatteten Laboren durchführbar. Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna haben als erste gezeigt, dass man die von Bakterien zur Phagenabwehr entwickelte Genschere CRISPR / Cas9 dazu benutzen kann, jede beliebige DNA-Sequenz anzusteuern und zu zerschneiden. Sie haben das Verfahren radikal vereinfacht und dies 2012 in "Science" beschrieben. Tausende Forscher weltweit arbeiten seither mitCRISPR / Cas9 .
Potenzial und Gefahren
Wie mit einem Skalpell kann das Erbgut verändert werden ("genome editing"). Eine Gensequenz kann zerschnitten, ausgeschaltet oder durch eine andere ersetzt werden. Während zuvor jeweils spezielle Werkzeuge kreiert werden mussten, funktioniert CRISPR / Cas9 stets mit der gleichen Schere, die zusammen mit zwei einfachen Molekülen eine bestimmte Stelle in der DNA findet. So können Forscher Gene ausschalten, defekte DNA-Teile ersetzen oder neue Gensequenzen einfügen. Das funktioniert bei allen Zellen - Viren, Hefen, Pflanzen, Tieren und auch beim Menschen. Die Methode hat großes Potenzial, birgt aber auch Gefahren.

Eine mögliche Chance: Vielleicht ist es möglich, damit Erbkrankheiten zu kurieren und Krankheiten ausrotten.

Eine mögliche Gefahr: Es ist auch möglich, Spermien und Eizellen zu verändern - und damit in den menschlichen Genpool einzugreifen. Charpentier und Doudna lehnen Eingriffe in die Keimbahn ab.
Die Allround-Schere für die Bearbeitung von Genen war nach Einschätzung des Magazins "Science" der wissenschaftliche Durchbruch des Jahres 2015: Die Abkürzung CRISPR steht für "Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats".
Infobox
Die Berliner Molekularbiologin Prof. Emmanuelle Charpentier gilt wegen der Entwicklung der Methode als Kandidatin für einen der kommenden Nobelpreise. Das CRISPR / Cas9-System hat sie ursprünglich in Bakterien entdeckt. Bei der Studie dieses Systems entdeckte Charpentier während ihrer Zeit als Gruppenleiterin an der schwedischen Umeå-Universität in Schweden mit ihrem Team diesen Mechanismus, mit dem sich Bakterien gegen eindringende Viren verteidigen. Gemeinsam mit Prof. Jennifer Doudna von der Universität Kalifornien in Berkeley feilte sie ihn zu einem molekularbiologischen Werkzeug aus.

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