Zeit beschleunigte gen- und biotechnische Evolution
Gentechnik: Kombination von Genbausteinen

Gentechnologie

Bausteine der Gene

Ersatzorgane

Gentechnologie:
Methoden der molekularen Biologie, die gezielt in das Erbmaterial eingreifen

Unter Gentechnologie fasst man heute die Methoden der molekularen Biologie zusammen, die auf die Charakterisierung, Isolierung und Veränderung genetischen Materials abzielen. Die Methoden werden häufig mit denen moderner Zellbiologie verwechselt. Von Gentechnik ist aber nur dann die Rede, wenn gezielt in das Erbmaterial eingegriffen wird.

Es werden drei große Anwendungsbereiche der Gentechnik unterschieden:

Die grüne Gentechnik: Anwendung transgener Verfahren mit oder ohne Verletzung der Artenschranke in der Pflanzenzüchtung sowie die Nutzung gentechnisch veränderter Pflanzen in der Landwirtschaft und im Lebensmittelsektor.
Die gelbe oder rote Gentechnik: Anwendung der Gentechnik in der Medizin zur Entwicklung diagnostischer und therapeutischer Verfahren und von Arzneimitteln.
Die graue oder weiße Gentechnik: Nutzung gentechnisch veränderter Mikroorganismen zur Herstellung von Enzymen oder Feinchemikalien für industrielle Zwecke, in der Mikrobiologie und der Umweltschutztechnik.

Gentechnik erforscht insbesondere die Methoden zur Isolierung von Genen und zur Herstellung neukombinierter DNA, vor allem auch über Art-Grenzen hinweg. Dies ist möglich, weil (fast) alle Lebewesen denselben genetischen Code benutzen.
Die Gentechnik begann 1973 mit dem ersten gelungenen Gentransfer von Stanley Cohen und Herbert Boyer. Sie bauten fremde DNA in ein Bakterium ein, wo es seine Wirkung entfaltete.

"Bausteine" der Gene - Erbinformation

Strickleiterartiger Ausschnitt
aus einem Gen
im Doppelstrang der DNS

Die auftretenden Basenpaarungen sind nicht beliebig. Vielmehr liegen sich stets Guanin und Cytesin sowie Adenin und Thymin gegenüber. Nur bei diesen Paarungen ergibt sich eine räumliche Anordnung, die die Ausbildung von mehreren Wasserstoffbrücken ermöglicht.

Die Basenpaarungen hängen an einem Zucker-Phosphat-Band.

Die Erbinformation
ist in einem Gen,
in einer charakteristischen Basenfolge verschlüsselt.

Mehr dazu siehe bei wikipedia
Links ins Internet

Ein Gen ist ein Abschnitt auf der Desoxyribonukleinsäure (DNA), der die Grundinformationen zur Herstellung einer biologisch aktiven Ribonukleinsäure (RNA) enthält. Bei diesem Herstellungsprozess (Transkription genannt) wird eine Negativkopie in Form der RNA hergestellt. Es gibt verschiedene RNAs, die bekannteste ist die mRNA, von der während der Translation ein Protein übersetzt wird. Dieses Protein übernimmt im Körper eine ganz spezifische Funktion, die auch als Merkmal bezeichnet werden kann. Allgemein werden Gene daher als Erbanlage oder Erbfaktor bezeichnet, da sie die Träger von Erbinformation sind, die durch Reproduktion an die Nachkommen weitergegeben werden.

Organismen	Anzahl Gene	Basenpaare
Pflanze	>25.000	10 hoch 8 bis 10 hoch 11
Mensch	~24.800	3·10 hoch 9
Fliege	12.000	1.6·10 hoch 8
Pilz	6.000	1.3·10 hoch 7
Bakterium	500-7.000	10 hoch 6 bis 10 hoch 7
*Escherichia coli*	~5.000	4,65·10 hoch 6

Ersatzorgane für Menschen

Aussicht auf Ersatzorgane
aus Stammzellen -
auch ohne Embryos

Quelle: dpa, Washington

Eine Studie in Schweden lässt hoffen, dass verschlissene Gelenke und Organe eines Tages auch ohne embryonale Zellen repariert oder ersetzt werden können. Forschern am Karolinska Institut in Stockholm ist es gelungen, die Stammzellen von erwachsenen Tieren umzuprogrammieren. Je nach Gewebe, in das sie verpflanzt wurden, übernahmen sie die Funktion von Zellen in Herz, Lunge, Leber, Niere oder Nerven.
Bisher hatten nur embryonale Stammzellen diesen Prozess bewältigt. Die Arbeit mit Embryogewebe aber ist in Deutschland aus ethischen Bedenken verboten. Auch in den USA dürfen keine staatlichen Mittel für Arbeiten mit dem Gewebe von Ungeborenen eingesetzt werden. Jetzt lässt das Ergebnis von Diana Clarke und Kollegen in Schweden erstmals einen Ausweg aus dem Dilemma erkennen. Die Daten sind in "Science" (Bd. 288, S. 1660) vom Freitag veröffentlicht.
Clarke und Kollegen isolierten Stammzellen aus dem Hirn von Mäusen, legten sie in eine Nährlösung und injizierten sie dann in die Embryos von Mäusen und Hühnern. Entsprechend der Zellschicht, die sie infiltrierten, stellten sich die erwachsenen Stammzellen auf die Zellen in ihrer unmittelbaren Umgebung ein und entwickelten sich mit ihnen zu Lungen-, Nerven- oder anderem Gewebe. Das Team entdeckte die Fremdzellen, die sie zur Identifizierung eigens gefärbt hatten, sogar in einem schlagenden Herzen wieder.

Skizze der Handlung
im Roman von
Margaret Atwood:
Oryx und Crake;
Berliner Taschenbuch-Verlag, 2005

Ausschnitt aus einem Bild
ZEIT 6/2008

Als die Handlung des Romans einsetzt, hält Jimmy es für möglich, dass er weltweit der einzige Überlebende einer etwa ein Vierteljahr zuvor ausgebrochenen globalen Seuche ist, die von seinem einstigen Schulfreund Crake, dem genialen Biogenetiker im »Paradice«-Labor, gezielt in die Welt gesetzt und im Gewand einer Lifestyle-Droge namens »BlyssPluss« (etwa: »Mega-Wonne«) in den Metropolen aller Kontinente systematisch verbreitet worden war. Crake tat dies, weil er angesichts der herannahenden globalen Öko-Katastrophe aus Klimawandel, Überbevölkerung, Ressourcen- und Nahrungsmangel sowie Artendezimierung nur dann eine Chance für die verbleibende Flora und Fauna des Planeten Erde sah, wenn Homo sapiens sapiens von ihm getilgt würde. Deshalb hatte Crake heimlich in seinem Labor nicht nur den – auf zeitgleichen Ausbruch hin konstruierten – Erreger der Seuche, sondern auch eine transgene Menschenrasse geschaffen, deren Exemplare von seiner engsten Umgebung »Craker« genannt wurden. Die Craker können nicht nur der Seuche und den Begleitumständen des Klimawandels – zum Beispiel der kaum mehr durch eine Ozonschicht gefilterten UV-reichen Sonneneinstrahlung – widerstehen, ihnen wurde von Crake auch all das biogenetisch wegprogrammiert, was seiner Ansicht nach den Angehörigen der Spezies Homo sapiens sapiens ein friedvolles und ökologisch angepasstes Zusammenleben miteinander und mit den anderen irdischen Lebensformen unmöglich machte: vor allem den inzwischen destruktiv gewordenen menschlichen Selbst- und Arterhaltungstrieb, aber auch die Angst vor dem Tod samt Religiosität, dazu Wissensdrang, Besitzstreben und das Verlangen nach tierischem Eiweiß in Form von häufigem Fleischverzehr. Die neue Rasse friedliebender, sanfter und einfältiger Vegetarier würde – so hatte Crake gehofft – langfristig das Überleben des Welt-Ökosystems sichern, nachdem es Homo sapiens sapiens in den letzten zweihundert der vierzigtausend Jahre seiner Existenz geschafft hatte, die Artenvielfalt drastisch zu verringern und die Lebensbedingungen aller Lebensformen auf dem Planeten sukzessive zu verschlechtern, ein Prozess, der alsbald in den völligen Zusammenbruch des globalen Öko-Systems münden würde.