Was ist Gentechnologie?

Bio- und Gentechnologien in der
industriellen Landwirtschaft
DI Andrea Heistinger
LITERATUR
• Hoppichler, Josef 1994: Das Prinzip
Verantwortungslosigkeit. Die Folge der Gen- und
Biotechnologie für die Landwirtschaft. (=
Forschungsbericht 30 der Bundesanstalt für
Bergbauernfragen) Wien.
• Köchlin, Florianne (ed) 1999: Zukunftsmodell
Schweiz. Eine Landwirtschaft ohne Gentechnik. Basel.
• Kottmann, Manfred 1999: Gentechnik Ja?-Nein? Eine
kritische Orientierungshilfe. Stuttgart.
• Shiva, Vandana 1989: Das Geschlecht des Lebens.
Zürich.
Inhalt
• Was ist Biotechnologie?
• Was ist Gentechnologie?
• Biotechnologie und die Grüne Revolution
der 50er bis 70er Jahre
Definition Biotechnologie I
Der Begriff der Biotechnologie ist ein sehr weitläufiger mit
einem anwendungsorientierten und interdisziplinären
Charakter
• “Biotechnologie behandelt den Einsatz
biologischer Prozesse im Rahmen
technischer Verfahren und industrieller
Produktionen“(Präve et al. 1984: Handbuch
der Biotechnologie)
Definition Biotechnologie II
• „Biotechnologie ist die integrierte
Anwendung von Biochemie, Mikrobiologie
und Verfahrenstechnik mit dem Ziel, eine
technische Anwendung des Potentials von
Mikroorganismen, Zell- und
Gewebekulturen zu erreichen“ (Europäische
Föderation für Biotechnologie)
Einteilung der Biotechnologien
• Reproduktionstechnologien
Mit Hilfe von künstlicher Befruchtung wird der Fortpflanzungsakt umgangen
(„In-Vitro-Fertilisation“, „Embryotransfer“, „Leihmutterschaft“).
• Gentechnik
• Fermentationstechnik
Produktion von best. Stoffen (zB. Zitronensäure); Enzymen, Hormonen mit
Hilfe von Mikroorganismen (Nahrungsmittelindustrie , Pharmaindustrie).
• Zellkulturtechnik
Historischer Abriß der
Biotechnologien I
Nach Neubert 1989
• Phase 1: „Unbewußte“ Herstellung von
Nahrungsmitteln und Getränken mit Hilfe von
Mikroorganismen (Bier und milchsaure
Nahrungsmittel 3000 v.Chr.,Wein 1500
v.Chr.,Weinessig, Flachsrotte)
• Phase 2: PASTEUR; Mikrobiologen und
Chemiker ermöglichen Ende des 19. Jahrhunderts
die „bewußte“ Entwicklung von Produkten aus
MO´s (Essigsäure, Zitronensäure, Milchsäure...)
Historischer Abriß der
Biotechnologien II
• Phase 3: 1928/29 entdeckt Alexander Fleming das
Antibiotikum Penicillin. Sterile Prozeßführung ab
1943/44, es folgen andere Antibiotika, Vitamine,
Gibberelline (Pflanzenwuchswuchsstoffe) etc.
• Phase 4: 1953 beschreiben Watson und Crick die
Struktur der DNS; 1973 das erste
gentechnologische Experiment
Definition Gentechnologie
„Gentechnik
ist ein Bereich der
Biotechnologie, in dem das Erbgut von
Lebewesen manipuliert wird. Grundlage der
Gentechnik ist die molekulargenetische
Forschung, die Gene einer ständig
wachsenden Anzahl von Lebewesen isoliert,
analysiert und beschreibt. (...) Grundlage
der Gentechnik ist die Vererbungslehre, die
Genetik.“(Kottmann 1999)
Grundlagen der Gentechnologie
I: Gregor Mendel
• Beschreibung der Gesetzmäßigkeiten der Vererbung durch
Gregor Mendel 1865:
„Versuche über Pflanzenhybriden“
• Botanische Kreuzungsversuche an Erbsen und Bohnen
• Entdeckung, daß die Erbanlagen für Merkmale von Individuen in zwei
Sätzen als väterliche und mütterliche vorliegen und nach
Zufallsgesetzen vererbt werden: Die genetischen Verhältnisse der
Merkmale von Lebewesen sind nicht individuell vorherbestimmt,
sondern weisen eine statistische Determination auf. Mendel beschrieb
die Determination für wenige Merkmale mathematisch und unterschied
bereits zwischen dem Genotyp (der genetischen Ursache) und dem
Phänotyp (der sichtbaren Ausprägung) eines Merkmals.
Die Mendelschen Gesetze
• Uniformitätsregel
• Spaltungsregel
• Unabhängigkeitsregel
Grundlagen der Gentechnologie
II
1. Es gibt eine Erbsubstanz
2. Die Erbsubstanz ist chemisch einheitlich
aufgebaut. Es gibt einen genetischen Code.
3. Man kann diesen Code bis zu einem gewissen
Punkt lesen.
4. Also kann man den Code bis zu einem bestimmten
Punkt „umschreiben“ und neue Organismen
kreieren.
Nach Hoppichler 1994
Historischer Abriß der
Gentechnologie I
• 1865 Gregor Mendel: „Versuche über PflanzenHybride“: Vererbungsgesetze
• 1904 BOVERI: Chromosom als Trägersubstanz
• 1906 Begriff „Genetik“ für die neue
Forschungsrichtung
• 1909 ersetzt JOHANNSON den Begriff Erbfaktor
durch den Begriff „Gen“
• 1944 Die Desoxyribonucleinsäure (DNS) wird als
Träger der genetischen Information identifiziert
Historischer Abriß der
Gentechnologie II
• 1953: WATSON und CRICK klären die Struktur
der DNS (= Basis für den direkten Eingriff in die
Erbsubstanz von Lebewesen)
• 1973: Praktische Anwendung und direkter
Eingriff in die Erbsubstanz: Kleinste Einheit der
Züchtung ist nicht mehr primär der ganze
Organismus, sondern das in seine Gene und
Genwirkungen aufgespaltene Lebewesen.
Historischer Abriß der
Gentechnologie III
• 1986:ersten Freilandversuche in Frankreich und
den USA mit transgenen Tabak
• 1997: USA: bereits 12 Millionen Hektar
Anbaufläche von transgenen Pflanzen (Mais,
Soja...)
• 1999: „GMO´s (=Genetically Modified Organisms) are
dead“ (Empfehlung der Deutschen Bank nicht mehr in
Gentechnikkonzerne zu investieren) , zunehmende
Kritik und Zurückhaltung von Seiten der
LandwirtInnen und der KonsumentInnen
Einsatzgebiete von
Gentechnologien
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Agroindustrie
Nahrungsmittelindustrie
Pharmaindustrie
Medizin (Diagnose, Keimbahntherapie...)
Stärke- und Papierindustrie (NAWAROs)
Chemische Industrie
Umwelttechnologie („Umweltreperatur“)
Gentechnologien in der
Agroindustrie
• Pflanzen- und Tierzucht
• Koppelung von Saatgut und Herbizid
• „Gene-Farming“: Tiere als lebende
Bioreaktoren und als Organlieferanten
Gentechnologien in der
Pflanzenzüchtung
• Herbizidresistenzen („Roundup-Ready
Soja“)
• Schädlingsresistenzen („Bt-Mais“)(Bacillus
Thuringensis)
• Krankheitsresistenzen („Sharka-Marille“)
• Veränderung der pflanzlichen Inhaltsstoffe
(Öle, Kohlehydrate, Vitamine....)
• (Stickstofffixierende Pflanzensysteme)