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Sanfte Biotechnologie : Die Gentechnik im Hoffnungslauf

  • -Aktualisiert am

Gentechnisch veränderte Lebensmittel haben keinen guten Ruf. Bild: dpa

Kommt schon bald die Kehrtwende für die sanfte Biotechnologie? Eine Chinesin zeigt bei ihrem Besuch in Deutschland, wie mit Crispr-Pflanzen die Agrarwende gelingen soll.

          Pflanzen können sich bekanntlich ihre Heimat nicht aussuchen. Sie müssen mit den widrigen Umweltbedingungen vor Ort zurechtkommen, ohne Aussicht auf Entkommen. Ihre Devise heißt Anpassung auf der Basis vorhandener Ressourcen. Die Pflanzen nutzen dafür nicht nur die Erbsubstanz DNA und die in ihr kodierten Gene, sondern manipulieren die vom Gen abgelesenen Botenribonukleinsäuren – die vielfache Kopie der genetischen Bauanleitung – im großen Maßstab, bevor sie diese in Proteine übersetzen. Sie erschließen sich dadurch eine zusätzliche Gestaltungsebene, mit der sie äußerst flexibel auf die kurzfristigen Veränderungen in ihrer Umwelt reagieren können. Pflanzen besitzen auch ein wahres Heer an sogenannten nichtkodierenden Ribonukleinsäuren, die keine Bauanleitung für ein Protein enthalten, sondern zusätzliche Steuerungsaufgaben wahrnehmen.

          Wie vielfältig diese Aufgaben sind, war unlängst beim Jahrestreffen der Pflanzenmolekularbiologen in Dabringhausen zu hören. Organisiert wurde das Treffen von Dorothee Staiger von der Universität Bielefeld, Andreas Weber vom Exzellenzcluster Pflanzenwissenschaften „Ceplas“ in Düsseldorf und Stefan Rensing von der Universität Marburg. „Es ist davon auszugehen, dass die nichtkodierenden Ribonukleinsäuren jeden Aspekt im Lebenszyklus einer Pflanze beeinflussen“, sagte Dorothee Staiger. „Das betrifft die Blütenbildung, die Versorgung mit lebenswichtigen Mineralstoffen oder die Samenproduktion. Wenn wir verstehen wollen, wie Pflanzen die an sie herangetragenen Anforderungen meistern, müssen wir ihre RNA-basierten Gestaltungsebenen verstehen.“ Staiger untersucht, wie Ribonukleinsäuren und Proteine die biologische Uhr der Pflanzen zum Ticken bringen und Auskunft über den Tag-Nacht-Rhythmus geben. Pflanzen steuern darüber zum Beispiel ihre Photosynthese.

          Crispr-Cas9 für die grüne Gentechnik

          In Dabringhausen sprach auch die derzeitige Galionsfigur der grünen Gentechnik, Caixia Gao von der chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking. Die Chinesin, die zu den bedeutendsten Wissenschaftlern ihres Landes gehört, editiert und redigiert seit Jahren die Genome von Weizen, Reis und Mais mit großem Erfolg. Gao arbeitet heute vor allem mit der Genschere Crispr-Cas9. Sie machte bei der Konferenz deutlich, dass die Eingriffe inzwischen derart präzise geworden sind, dass viele der erzeugten Veränderungen nicht mehr von denen zu unterscheiden sind, die die Natur hervorbringt. Sie wirbt deshalb dafür, wie viele Wissenschaftler, dass Crispr-Pflanzen, die nicht ohne weiteres von herkömmlichen Kreuzungen zu unterscheiden sind und keine Fremd-DNA enthalten, nicht als gentechnisch veränderte Organismen eingestuft werden.

          Dass die Genschere heute immer weniger unerwünschte Veränderungen im Genom erzeugt, die dann auch ausgekreuzt werden können, hat mit Dosierungsstrategien zu tun. Crispr-Cas9 findet die Position, die editiert werden soll, über eine Führungs-RNA. Beide gleiten wie ein Schlitten über die DNA und stoppen in regelmäßigen Abständen, um zu prüfen, ob die richtige Stelle schon gefunden worden ist. Je weniger Genscheren in die Zellen geschickt werden und je weniger Zeit sie für ihre Aufgabe haben, desto weniger unerwünschte Nebeneffekte treten auf.

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