Gentechnik Übersicht
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Basiswissen | Skripte ◮ Genetik | Gentechnik | Alltagsbeispiele Skript Gentechnik Alltagsbeispiele Übersicht 1 Einleitung 1 2 Rote Gentechnik 1 3 Grüne Gentechnik 2 © Karlsruhe 2014 | SchulLV | Melissa Käß Vervielfältigung nur innerhalb einer Lehrer-/Klassen- oder Schullizenz und mit Hinweis auf BioLV erlaubt. www.BioLV.net Basiswissen | Skripte ◮ Genetik | Gentechnik | Alltagsbeispiele Skript 1 Einleitung Wie du bereits aus unserem Skript Plasmidtechnik weißt, ist die Gentechnik eine Methode, die in der Biotechnologie eingesetzt wird. Sie verwendet Wissen aus den Fachbereichen Genetik und Molekularbiologie. Gentechnische Verfahren greifen in den Organismus ein und ändern dessen DNA, sodass der Organismus neue Fähigkeiten wie etwa die Produktion eines neuen Enzyms erhält. Organismen, deren DNA genetisch verändert wurde, werden als genetisch veränderte Organismen (kurz GVO) bezeichnet. Weil es viele verschiedene Bereiche gibt, in denen die Gentechnik eingesetzt werden kann, wird sie in vier Kategorien unterteilt: 1. Graue Gentechnik = Gentechnik in der Abfallwirtschaft 2. Grüne Gentechnik = Gentechnik in der Pflanzenzucht 3. Rote Gentechnik = Gentechnik in der Medizin 4. Weiße Gentechnik = Gentechnik in der Industrie Zwei Beispiele aus den Anwendungsbereichen Rote und Grüne Gentechnik stellen wir dir nachfolgend vor. 2 Rote Gentechnik Vielleicht hast du schon von der Krankheit Diabetes mellitus gehört. Diabetes ist eine Erkrankung des Stoffwechsels, bei der von den Bauchspeicheldrüsen nicht genügend Insulin hergestellt wird. Insulin ist ein Hormon, das u.a. dabei hilft, den Blutzuckerspiegel entsprechend zu regulieren. Fehlt das Hormon, kommt es zu einem unkontrollierten Anstieg des Blutzuckerspiegels. Das ist bei Diabetes-Patienten der Fall. Aufgaben des Insulins: - Hilft den Zellen bei der Aufnahme von Glucose, reguliert dadurch den Blutzuckerspiegel - Aufbau von Fettdepots im Körper - Regulation des Zellwachstum - Beteiligung am Eiweißhaushalts Die Glucose kann nicht mehr zur Energiegewinnung verwendet werden. Die wichtige körpereigene Energiewährung ATP kann dann nicht mehr gebildet werden. Gleichzeitig wird vermehrt Zucker über den Urin ausgeschieden. Da die Einlagerung von Fett in den Zellen gestört ist, kann es zu starkem Gewichtsverlust kommen. Im schlimmsten Fall führt Insulinmangel zu einem diabetischen Koma, das lebensgefährlich sein kann. Menschen, die an Diabetes erkrankt sind, müssen ihrem Körper daher Insulin zuführen. Dafür kann Abb. 5: Insulin-Pen Quelle: pflegewiki.de - Würfel (CC BY-SA 3.0) z.B. ein Insulin-Pen verwendet werden (Abbildung 5). Doch wo kommt eigentlich das Insulin her, das bei der Insulintherapie benötigt wird? Insulin kann auf viele verschiedene Weisen hergestellt werden. Eine Möglichkeit bietet die Biotechnologie. Die Synthese von Humaninsulin kann über die in Kapitel 2 beschriebene Methode erfolgen. Die DNA-Sequenz, die das Gen für die Insulinsynthese codiert, wird aus der menschlichen DNA extrahiert. Diese wird in Plasmide eingebaut und in Bakterienzellen übertragen. Die © Karlsruhe 2014 | SchulLV | Melissa Käß Seite 1/2 Vervielfältigung nur innerhalb einer Lehrer-/Klassen- oder Schullizenz und mit Hinweis auf BioLV erlaubt. www.BioLV.net Basiswissen | Skripte ◮ Genetik | Gentechnik | Alltagsbeispiele Skript Bakterien sind fortan in der Lage, Insulin zu produzieren, das für die Insulintherapie benötigt wird. Meist werden Escherichia coli für die Insulinproduktion verwendet. 3 Grüne Gentechnik Seit 1996 werden genetisch verwendete Pflanzen angebaut. Genetisch veränderte Pflanzen können... ... resistent gegen Schädlinge (Pilze, Viren, Insekten) sein. ... eine höhere Toleranz gegenüber Trockenheit haben. ... eine veränderte molekulare Zusammensetzung haben (z.B. mehr Proteine). ... benötigte Nährstoffe effizienter verwerten. Die Verwendung gentechnisch veränderten Pflanzen wird seit Jahren schwer umstritten. In der nachfolgenden Tabelle findest du einige Argumente für und gegen die Verwendung von gentechnisch verwendeten Nutzpflanzen: Pro Gentechnik Contra Gentechnik Verringert den Hunger der Welt, weil Langzeitfolgen auf den Organismus gentechnisch veränderte Pflanzen noch nicht absehbar (verursacht evtl. mehr landwirtschaftlichen Ertrag liefern Krebs) Umweltschonend, da durch Resistenz Unnatürliche Pflanzenaktivität (blühen gegen Krankheitserreger weniger Pestizide eingesetzt werden müssen z.B. zu anderen Jahreszeiten) Vom Aussterben bedrohte Arten Eingriff in die Entwicklung und können gerettet werden Evolution; Mensch stellt sich über die Natur Welche weiteren Argumente für und gegen die Verwendung von gentechnisch veränderten Pflanzen fallen dir noch ein? Genetisch veränderte Pflanzen werden auch in der Lebensmittelindustrie eingesetzt. Studien haben ergeben, dass rund zwei Drittel aller Lebensmittel auf ihrem Produktionsweg auf irgendeine Weise mit gentechnischen Methoden in Berührung kommen. In der EU gilt eine Kennzeichnungspflicht für Lebensmittel, die Bestandteile genetisch veränderter Pflanzen enthalten. Wiederum gibt es keine Kennzeichnungspflicht, sofern das Produkt mit genetisch veränderten Mikroorganismen in Kontakt gekommen ist oder Tiere, welche für die Produktion eines Produkts verwendet wurden, genetisch verändertes Futtermittel bekommen haben. © Karlsruhe 2014 | SchulLV | Melissa Käß Seite 2/2 Vervielfältigung nur innerhalb einer Lehrer-/Klassen- oder Schullizenz und mit Hinweis auf BioLV erlaubt. www.BioLV.net
