Biologie 12 S.48 (Anwendungsgebiete der Gentechnik)

Anwendungsgebiete der Gentechnik:
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Medizin:
- Therapeutika können gentechnisch gewonnenen werden (z.B. Erythroprotein)
- Zum Beispiel ist der gentechnisch hergestellte Faktor VIII sicherer als der aus Spenderblut
- Der sogenannte Gewebe-Plasminogen-Aktivator wird für das Auflösen von Blutgerinseln (z.B. bei
Herzattacken) injiziert und hat keine Nebenwirkungen
- Gentechnisch hergestellte Impfstoffe sind nicht nur sicherer, sondern ermöglichen die Vorbeugung von
Krankheiten, gegen die es vorher keine Impfstoffe gab
- Sie enthalten keine Infektiösen Bestandteile (Erreger sind gentechnisch verändert, und es erfolgt eine
aktive Immunisierung)
- Bsp.: Der Impfstoff gegen Hepatitis B war vorerst nicht herzustellen, da die Erreger nicht zu züchten
sind. Man fand sie bzw. deren Hüllproteine, die für die Immunisierung von Nutzen sind, nur im Blut
von infizierten Menschen. Nun brachte man das Gen für die Hüllproteine in Hefezellen ein, wodurch
eine industrielle Produktion eines Impfstoffes möglich wurde.
- Bsp.: Insulin wurde ursprünglich aus Bauchspeicheldrüsen von Tieren gewonnen. Da die Zahl der
zuckerkranken Patienten schnell stieg, benötigte man eine immense Anzahl von Tieren. Nun wurde das
Insulin-Gen in Bakterienzellen eingeschleust, welche Insulin-Vorläufer produzieren; diese werden dann
zu Insulin zusammengesetzt.
Mikroorganismen:
- Bsp.: Frostschutzbakterium (wird bei plötzlichen Kälteeinbrüchen eingesetzt)
- Die ursprünglichen Bakterien dieser Art enthielten ein Gen für die Eiskristallbildung, was allerdings
Schäden an Pflanzen anrichtete (Bakterien kommen überall vor)
- Die gentechnisch gezüchteten Bakterien ohne dieses Gen (Eis-Minus-Bakterien) sollen nun die
ursprünglichen Bakterien verdrängen
Pflanzen:
- Bsp.: Aminosäuren in der Kartoffel (Erhöhung des Anteils von Proteinen in den Knollen)
- Die klassischen Methoden der Zucht werden durch diese Pflanzengenetik ergänzt
- Durch diese Technik kann man Pflanzen schaffen, welche auch für weniger günstige Klimazonen
geeignet sind
- Gefahr: durch Einführung von Gentechnisch veränderten Pflanzen kommt es zur Verdränung von
anderen Arten
Tiere:
- Erzeugung von transgenen Tiere
- Schwierigkeiten: es müssen nicht nur Gene eingebracht werden, sondern auch die
Kontrollmechanismen für diese Gene müssen funktionieren
- Nutzen: Erforschung des HI-Virus beim Menschen, Steigerung der Ertragsleistung von Tieren
Mensch:
- Bsp.: genetischer Fingerabdruck zur Identifikation von Personen (neue und sehr genaue Methode zur
Täterermittlung)
- Eigentlich wird hier das Bandenmuster der DNA überprüft
- Voraussetzung: geringe Menge an Erbmaterial (aus Haaren, Blut, Sperma)
- Exakte Anwendung von gentechnischen Verfahren muss dabei gewährleistet sein
- Wenn die DNA isoliert wurde, wird sie geschnitten und aufgetrennt
- Für weitere Untersuchungen wird eine Gensonde benutzt, welche die Bandenmuster erst ermöglichen
- Bei jedem Menschen ist das Muster verschieden, außer bei eineiigen Zwillingen
Möglichkeiten und Grenzen der Züchtung
Möglichkeiten: Steigerung der Erträge und bessere Angepasstheit an die Umwelt bei Pflanzen, höherer
Fleischertrag, höhere Fleischqualität, Nachkommenzahl und Krankheitsresistenz bei Tieren,
Heilen von Erbkrankheiten beim Menschen
Grenzen:
Die Erträge sind nicht beliebig zu steigern, die Anfälligkeit gegenüber Krankheiten kann sich
erhöhen (da kaum Artenvielfalt) sowie Aufgabe der genetischen Vielfalt, deswegen werden
Samen- bzw. Genbanken von alten Kulturpflanzen, aber auch von neuen, angelegt
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