Gentechnologie

Wissenschaftliche Grundlagen der Gentechnik 1. Wie ist Gentechnologie definiert?Gentechnologie beinhaltet alle Methoden, die sich mit der Isolierung, Charakterisierung, Vermehrung und Neukombination von Genen beschäftigen. Insbesondere wird unter Gentechnologie die Isolierung eines Gens aus einem Organismus und seine Vermehrung in einem anderen verstanden. Zur Gentechnologie gehören nicht die Methoden der modernen Fortpflanzungsbiologie. Allerdings begünstigt die Befruchtung im Reagenzglas und die damit gewonnene Zugänglichkeit der Embryonen im Prinzip auch die Anwendung gentechnologischer Methoden am Menschen. Die Frage, ob dies zulässig sein soll, wird besprochen werden, zunächst sollen jedoch die wissen-schaftlichen Grundlagen und weniger brisante Anwendungsbereiche der Gentechnologie vorgestellt werden.

2. Was sind die wissenschaftlichen Grundlagen der Gentechnologie? 2.1. Die Universalität des genetischen Codes Menschen, Tiere und Pflanzen sind nach dem Baukastenprinzip aus Zellen aufgebaut. Menschliche, tierische und pflanzliche Zellen sind sich sehr viel ähnlicher als die kompletten Organismen. Diese Ähnlichkeit wird auf dem Niveau der Moleküle noch ausgeprägter.

So sind z.B. die Hormone vieler Säugetiere mit denen des Menschen fast identisch. Selbst zwischen den Eiweißmolekülen der Fliegen und denen des Menschen besteht eine überraschende Übereinstimmung. Besonders ähnlich ist die Art und Weise, in der die genetische Information für die Organismen im Zellkern der befruchteten Eizellen verpackt sind. Wir wissen heute, daß die Bauanleitung für alle Organismen durch die Basensequenz in der DNA des Zellkerns festgelegt ist.

Nicht nur die chemische Struktur der Erbsubstanz ist in allen Organismen gleich, sondern auch der genetische Code. Es wird nicht nur das gleiche Alphabet verwendet, sondern überall die gleiche Sprache geschrieben. Dieser Tatbestand, den man mit dem Begriff der "Universalität des genetischen Codes" beschreibt, ist der überzeugendste Beweis für den gemeinsamen Ursprung aller Organismen. Gentechnologie ist nur deshalb möglich, weil der genetische Code universell ist, d.h. er gilt in allen Organismen, so daß z.

B. das Stück Erbinformation, das die Bauanleitung für ein menschliches Wachstumshormon enthält, eingebracht in ein Bakterium, dieses veranlassen kann, menschliches Wachstumshormon zu produzieren. 2.2 Gentechnische Methoden Die wichtigste gentechnische Methode ist die sogenannte Klonierung. unter diesem Begriff verstand man ursprünglich die Vermehrung erbgleicher Zellen oder Organismen. Heute bezeichnet man als Klonierung aber meist die Übertragung und anschliessende Vermehrung eines fremden DNA-Stückes mit Hilfe einer geeigneten Wirtszelle, z.

B einem Bakterium. Bei diesem fremden DNA-Stück kann es sich um DNA fast beliebigen Ursprungs handeln (z.B. tierische, pflanzliche, menschliche DNA). Damit dieses DNA-Stück vom Bakterium "adoptiert" werden kann, muss es künstlich in ein Stück bakterielle DNS eingefügt werden. Für diesen Zweck besonders geeignet sind Plasmide, ringförmige, bakterielle Mini-Chormosomen.

Aus Bakterienkulturen gewinnt man größere Mengen reiner Plasmid-DNA. Dann werden Fehler! Textmarke nicht definiert.Restriktionsenzyme verwendet, um die Plasmid-DNA an der Stelle durchzuschneiden, an der das fremde DNA-Stück eingesetzt werden soll. Die Fremd-DNA wird ebenfalls mit Restriktionsenzymen zurechtgeschnitten. Danach werden bakterielle und fremde DNA zusammengemischt und mit Hilfe von weiteren Enzymen, sogenannten Ligasen, verschweisst. Solche im Reagenzglas zusammengefügte DNA-Moleküle nennt man rekombinante DNA.

Rekombinante DNA kann nach Beendigung der Manipulationen wieder in die Bakterien eingepflanzt werden, ganz einfach indem man Bakterienzellen und rekombinante DNA zusammenmischt und leicht schüttelt. Allerdings nimmt nur ein kleiner Teil der so behandelten Bakterienzellen rekombinante DNA auf. Um diejenigen Bakterien herausselektieren zu können, die ein rekombinantes Plasmid "adoptiert" haben, wird Plasmid-DNA verwendet, die ein Gen enthält, welches das Bakterium resistent (unempfindlich) gegen ein bestimmtes Antibiotikum macht. Dieses Antibiotikum wird den Bakterien beigemischt, so dass nur Zellen überleben können, die rekombinante DNA aufgenommen haben. Weitergearbeitet wird schließlich mit sog. "Klonen" von Bakterienzellen, bei denen alle Zellen durch Teilung aus einer einzigen Mutterzelle hervorgegangen sind (daher der Begriff Klonierung).

2.3 Natürliche Gentransportmechanismen als Grundlage der Gentechnologie Kritiker der Gentechnologie werfen ihr vor, durch das Überspringen von Artgrenzen, die Schranken der Natur niederzureißen. Richtig jedoch ist, daß die Gentechnologie auf natürliche Methoden des DNA-Transfers zwischen Organismen zurückgreift. Entgegen der landläufigen Ansicht kann nämlich auch in der Natur Erbinformation zwischen verschiedenen Arten ausgetauscht werden und es sind vor allem diese Systeme, die von der Gentechnologie benutzt werden. 2.3.

1. Aufnahme von "nackter" DNA in Zellen DNA wird beim Tod von Zellen freigesetzt. Unter bestimmten Bedingungen können lebende Zellen diese DNA-Moleküle aufnehmen und in ihr Genom integrieren. Enthält die DNA genetische Information, ändern sich die Eigenschaften der aufnehmenden Zelle. Diesen Transformation genannten Prozess benützte in den 40er Jahren Avery zum Nachweis der DNA als Erbsubstanz. Als Gentechnologie werden die Versuche von Avery aber noch nicht bezeichnet, weil er die DNA vorher im Reagenzglas nicht modifiziert hatte.

Dies gelang erst Cohen und Mitarbeitern 1972. Sie nutzten die Transformation, um ein Darmbakterium durch die Addition manipulierter DNA gegen bestimmte Antibiotika resistent zu machen. Damit war die Gentechnologie im engeren Sinne geboren. Es stehen für Bakterien viele verschiedene Vektoren zur Verfügung. Einige begünstigen die Expression eingeführter Gene in dem Bakterium, so daß die Produkte der Gene (die Proteine = Eiweißmoleküle) studiert oder geerntet werden können. 2.

3.4. Viren transportieren Gene zwischen tierischen Organismen   Auch in tierischen Systemen macht sich der Gentechnologe Eigenschaften präexistenter Systeme zunutze, um DNA-Moleküle in Empfängerorganismen einzuschleußen. Eine zentrale Rolle spielen die Retroviren, die ein breites Spektrum von Säugerzellen infizieren können. Diese Fähigkeit ist auf bestimmten Abschnitten des viralen Erbmaterials lokalisiert und kann von den krankmachenden Genen dieser Viren getrennt werden. Nur die so gewonnenen Defektviren werden zum Transport genetischer Information in tierische Zellen verwendet.

____________________ Fußnote: Das bedeutet aber nur, daß anschließend aus diesen Bakterien das entsprechende Hormon isoliert werden kann und mitnichten, daß nun die Bakterien zur Größe des Menschen heranwachsen. Es ist wichtig, festzustellen, daß einzelne Gene nur Informationen über einen winzigen Baustein eines Organismus, ein Eiweißmolekül, enthalten. Ein Fischgen ist sowenig ein Fisch wie eine Schraube eine Raumstation. Das in Bakterien hergestellte Wachstumshormon ist als das Medikament Protopin auf dem Markt. Es kommt in den USA zwergwüchsigen Kindern zugute, die mit seiner Hilfe fast normale Größe erreichen.     Anwendung der Gentechnologie 3.

Anwendung der Gentechnologie Wie jede neue Technik eröffnet Gentechnologie dem Menschen neue Verhaltensoptionen. In der Vergangenheit haben technologische Durchbrüche nicht nur positive Ergebnisse gezeitigt. Technologie wurde und wird nicht nur zum Nutzen, sondern auch zum Schaden von Menschen eingesetzt. Besonders zwiespältig wurde in jüngerer Zeit die Entwicklung der Atomtechnik erlebt. Nicht zu reden von der Bombe, auch die sogenannte friedliche Nutzung der Kernenergie wird heute von vielen mit gewichtigen Argumenten abgelehnt. Verwundern kann es deshalb nicht, daß der Gentechnik viel Skepsis (gesundes Mißtrauen) entgegengebracht wird.

Deshalb müssen die Wissenschaftler, vor allem aber die anwendende Industrie ihre Karten offen auf den Tisch legen. Sie müssen erklären, welche Ziele sie verfolgen und warum Gentechnik hierfür besser als andere Alternativen geeignet ist. Ein globales Abwägen der Chancen und Risiken der Gentechnologie ist wegen der vielen unterschiedlichen Anwendungsmöglichkeiten verfehlt. Bei jedem einzelnen Projekt der Gentechnologie müssen Chancen und Risiken aufs Neue erwogen werden. An einigen wichtigen Beispielen soll versucht werden, dies darzustellen.   3.

1. Landwirtschaft und Ernährung Bei einem gegebenen Technologiestandard bedarf es zur Ernährung einer Person eine bestimmte Minimalfläche. Multipliziert mit der Anzahl Menschen auf der Erde ergibt sich wegen der Bevölkerungsexplosion ein super-exponentiell wachsender Bedarf an landwirtschaftlicher Nutzfläche, der schon erschreckend bald die weltweit zur Verfügung stehenden Flächen übersteigt. Schon im 19. Jahrhundert stellte der Engländer Malthus solche Überlegungen an. Seine pessimistischen Prognosen trafen aber nicht ein, weil er den enormen Produktivitätszuwachs in der Landwirtschaft nicht einkalkuliert hatte.

In den letzten 50 Jahren ist es, um nur ein Beispiel zu nennen, durch klassische Genetik und Düngung gelungen, den Ertrag von Weizen um 300% zu steigern. Wir haben heute jedoch wieder allen Anlaß pessimistisch zu sein. Die Bevölkerungsexplosion ist global weiter ungebremst, die Monokultur Mensch nimmt der übrigen Natur - für alle zunehmend sichtbar - den Lebensraum. Die natürliche Flora und Fauna muß zunehmend dem Flächenbedarf für Wohnen, Verkehr und Landwirtschaft weichen. Ein fortgesetztes Produktivitätswachstum in der Lebensmittelindustrie ohne gleichzeitige drastische Maßnahmen zur Kontrolle der Geburten kann deshalb auf Dauer sicherlich keine Lösung sein. Wenn wir jedoch darin Übereinstimmen, daß Geburtenkontrolle besser ist als die Regulation der Bevölkerungsdichte durch den Hungertod, dann gibt es zur Produktivitätssteigerung in der Lebensmittelindustrie auf lange Sicht keine Alternative, da eine Verlangsamung, geschweige denn ein Stopp des Bevölkerungswachstums noch nicht abzusehen ist.

Es gibt deshalb global betrachtet - außer für wenige Priviligierte - auch kein "Zurück zur Natur". Schon seit Jahren ist die pro Kopf Produktion von Nahrungsmitteln trotz der hohen absoluten Steigerungsrate am sinken. Pflanzenzucht Die Ziele der Zucht von Nutzpflanzen sind seit alters her Qualitätsverbesserung, Ertragssteigerung und Verbesserung der Widerstandsfähigkeit. Die Gentechnologie stellt Methoden bereit, um diese Ziele effektiver als bisher zu erreichen. Sie wird die bisherige Pflanzenzüchtung in wichtigen Punkten ergänzen, aber nicht verdrängen. Wunder sind leider nicht zu erwarten.

Versuche zur Ertragsverbesserung (Beispiele) a) Biologische Stickstoffixierung Stickstoff ist ein lebenswichtiger Baustein für alle Lebewesen. Leider können Pflanzen den Stickstoff aber nicht aus der Luft aufnehmen, sondern nur über die Wurzeln in der Form von Nitraten oder Ammonium. Der Ertrag auf den Feldern ist deshalb direkt mit der Intensität der entsprechenden Stickstoffdüngung gekoppelt. Die Herstellung des Stickstoffdüngers verbraucht sehr viel Energie, so daß hohe Kosten für den Landwirt entstehen. Zudem verseuchen die Nitrate unser Trinkwasser. Eine Verringerung der weltweiten Produktion von ca.

75 Mill. Tonnen Stickstoffdünger jährlich ist deshalb wünschenswert. Im Gegensatz zu den höheren Pflanzen haben manche Bakterien die Fähigkeit, Stickstoff direkt aus der Luft aufzunehmen. Daraus ziehen z.B. die Erbse und andere Leguminosen ihren Nutzen, in dem sie sich die entsprechenden Bakterien als Haustiere halten.

Die Rede ist von den Knöllchenbakterien, die mit den Leguminosen vergesellschaftet, in Symbiose, leben. Es gibt verschiedene gentechnologische Forschungsansätze mit dem Ziel, andere Nutzpflanzen als die Erbse zur biologischen Stickstoffixierung zu befähigen: Eine Methode ist die Übertragung der für die Stickstoffixierung notwendigen bakteriellen (nif) Gene direkt in die Pflanze. Dies ist bereits gelungen, die Gene sind auch aktiv, aber ihre Produkte, insbesondere das Enzym Nitrogenase, arbeiten in den Pflanzen in Gegenwart von Sauerstoff nicht. Das ist ein Lehrbeispiel dafür, daß die Übertragung von Genen aus einem Organismus in einen anderen nicht ohne weiteres erwarten läßt, daß deren Produkte dann dort funktionieren. Wesentlich vielversprechender ist der Versuch, die Bakterien so zu verändern, daß sie eine Symbiose auch mit anderen Wirtspflanzen eingehen. Daran wird intensiv gearbeitet und es ist zu hoffen, daß dies langfristig gelingen wird.

b) Resistenzen gegen Herbizide, Schädlinge, Kälte etc. Zur Zeit sind über 800 verschiedene Herbizide auf dem Markt. Herbizide kommen zum Einsatz, um sogenanntes Unkraut auf Feldern zu vernichten. Die Nutzpflanze darf hierfür nicht anfällig sein. Viele Felder werden nach dem Prinzip der Fruchtfolge bestellt, d.h.

daß in aufeinanderfolgenden Jahren verschiedene Nutzpflanzen angebaut werden, die sich in ihren Resistenzen unterscheiden. Deshalb muß jeweils ein sehr spezifisches Pflanzengift gespritzt werden. Wenn es gelänge, alle Nutzpflanzen einer Fruchtfolge gegen das gleiche Herbizid resistent zu machen, dann könnte die Anzahl der existierenden Herbizidsorten reduziert werden. Dies könnte eine Standardisierung der Handhabung und damit größere Sicherheit gewinnen helfen. Zudem ist es ein mit der Gentechnik erreichbares Ziel, biologisch abbaubare Herbizide herzustellen, die nicht mehr wie herkömmliche Herbizide unser Grundwasser verseuchen. Dem Argument, daß durch die Anwendung eines effektiven Herbizids (und sei es noch so leicht abbaubar), die Artenvielfalt auf dem Feld reduziert werde, ist entgegenzuhalten, daß der Flächenverbrauch der Landwirtschaft (bei gleicher Produktion) ohne Herbizide noch größer wäre und damit in der Gesamtbilanz der Naturverbrauch ebenso.

Mit Hilfe der Gentechnik können Pflanzen auch gegenüber tierischen Schädlingen und gegenüber Pilzbefall resistent gemacht werden. Bei vielen Nutzpflanzen könnte zudem der Ertrag gesteigert werden, wenn es gelänge, wie es bei einigen Kulturpflanzen mit Hilfe der klassischen Züchtungsgenetik seit Jahrtausenden bereits versucht wird, sie an die jeweiligen Standorte und Witterungsbedingungen optimal anzupassen. Tierzüchtung Der Nutzen der Tierzucht für die Welternährung muß angesichts der geschilderten Gegebenheiten in Frage gestellt werden. Wegen der wesentlich höheren Effektivität pflanzlicher Nahrungsmittelproduktion dürfte Fleischkonsum zunehmend ein Privileg der Reichen werden. Das Züchten von Nutztieren hat jedoch eine lange Tradition und wird auch in Zukunft mit Sicherheit nicht eingestellt werden. Es werden auch zunehmend gentechnische Methoden hierbei eingesetzt werden.

In der Presse wurden ausgiebig transgene Schweine diskutiert, die über ein zusätzliches Gen für ein Wachstumshormon verfügen. Dieser unausgewogene Eingriff in den Schweineorganismus bedingte neben einer Vergrößerung der Körpergröße auch Arthritis (= chronische Gelenksentzündung). Ich würde die Fortsetzung dieser speziellen Zuchtlinie als unverantwortlich bezeichnen. Die Herstellung unglücklicher Geschöpfe gelingt dem Menschen jedoch nicht erst mit Hilfe der Gentechnik. Nirgends sonst wird das so deutlich wie bei einigen - mit klassischer Kreuzungsgenetik erzeugten - Hunderassen. 3.

2. Umweltschutz Abfallbeseitigung Die Bevölkerungsexplosion auf dieser Erde stellt uns nicht nur vor das Problem der Welternährung. Ein anderes Problem ist die Abfall Produktion. Ohne umfassende technologische Veränderungen ist absehbar, wann uns die Abfall-Lawine überrollt. Es gilt durch technologische Verbesserungen in vielen Bereichen gegenzusteuern. Vorrang muß dabei die Abfallvermeidung besitzen.

Es ist aber absehbar, daß hierdurch allein das anstehende Problem nicht gelöst werden kann. Auch der Abfallbeseitigung muß eine wichtige Rolle zugewiesen werden. Welchen Beitrag könnte die Gentechnologie hier leisten? Seit eh und je zersetzen Mikroorganismen chemische Verbindungen in ihre Bestandteile oder wandeln sie um und tragen somit wesentlich zum Stoffkreislauf auf der Erde bei. Der Mensch macht sich diese Fähigkeit der Mikroorganismen in vielfältiger Weise zunutze. In Kläranlagen werden die privaten und die industriellen Abwässer durch gezielt eingesetzte Mikroben gereinigt. Durch die Verwendung gentechnologischer Methoden könnte deren Effektivität verbessert werden.

Wahrscheinlich könnten gentechnologisch veränderte Mikroorganismen auch auf Chemikalien angesetzt werden, die sich bisher noch einer biologischen Zersetzung entziehen. Biologische Schädlingsbekämpfung Ein anderes Umweltproblem ist die Schädlingsbekämpfung in der Landwirtschaft. Hier spielt die chemische Bekämpfung leider noch eine sehr große Rolle. Alternative biologische Methoden sind prinzipiell vorzuziehen. Die Frage darf aufgeworfen werden, ob die Gentechnologie zur Schwächung der Schädlinge und zur Stärkung der Nützlinge einsetzbar ist. Verschiedene Projekte sind in der Diskussion.

Nur ein Beispiel soll angesprochen werden: Bacillus thuringiensis ist ein insektenpathogenes Bakterium, das vorwiegend gegen Raupen einsetzbar ist. Das von diesem Bakterium produzierte hochspezifische Insektengift wird von einem einzigen Gen codiert und könnte durch gentechnologische Methoden nicht nur in ausreichender Menge gewonnen, sondern auch in seinem Wirkungsspektrum verändert werden, so daß es Nützlinge nicht angreift. 3.3. Medizinische Anwendungen Zu den Anwendungen der Gentechnologie, die den Menschen direkt betreffen, gehören diejenigen im medizinischen Bereich. Hormone und Impfstoffe sollen kurz besprochen werden.

Hormone Insulin Insulin ist ein wichtiges Hormon der Bauchspeicheldrüse, welches bei einer Form der Zuckerkrankheit in zu geringen Konzentrationen gebildet wird. Bis vor kurzem wurde das Insulin aus der Bauchspeicheldrüse von Rindern gewonnen, eine kostspielige Methode. Zudem ist das Rinder-Insulin nicht völlig baugleich mit dem menschlichen Hormon. Inzwischen ist es möglich, aus Bakterien, in die das Insulin-Gen vom Menschen eingeführt wurde, das Hormon zu isolieren. Leider ist bisher die zu erwartende Kostensenkung noch nicht eingetreten, nicht zuletzt deshalb, weil die großtechnische Herstellung des Hormons in der Bundesrepublik lange verzögert worden ist. Blutbildende Hormone Keinen Zweifel an der Nützlichkeit der Gentechnologie besteht bei der Produktion von Hormonen, die mit herkömmlichen Methoden aufgrund ihrer sehr niedrigen Konzentration im Säugetierorganismus bisher nicht gewinnbar waren.

Beispiele sind blutbildende Hormone. Das gentechnisch gewonnene Hormon "Erythropoietin" fördert die Bildung roter Blutkörperchen. Mediziner applizierten z.B. bereits 1987 25 anämischen ("blutarmen") Patienten unterschiedliche Dosen dieses Hormons. Alle Patienten, die eine effektive Dosis verabreicht bekamen, reagierten positiv.

12 Patienten, die zuvor ständig auf Bluttransfusionen angewiesen waren, wurden geheilt. Ein anderes der gentechnisch hergestellten Hormone, G-CSF, das die Bildung weißer Blutkörperchen anregt, wurde bei zunächst 16 Krebspatienten angewendet. Ein dramatischer Nebeneffekt der üblichen Chemotherapie bei Krebs ist die Zerstörung des Knochenmarks. Dadurch werden Krebspatienten anfällig für Infektionen. Dieses Risiko hat bisher die Bekämpfung von Krebs wesentlich behindert und z.B.

die möglichen Dosen von Medikamenten begrenzt. Hier kann das Hormon G-CSF teilweise Besserung schaffen. Gaben des Hormons G-CSF bewirkten bei den 16 Patienten, daß sich ihr Knochenmark sehr viel schneller als normal von den Folgen der Chemotherapie erholte. Das Hormon GM-CSF, das ebenfalls die Bildung weißer Blutkörperchen fördert, konnte bei AIDS-Patienten die Konzentration der weißen Blutkörperchen, die als Teil des Abwehrsystems in zu niedrigen Konzentrationen vorkamen, dosisabhängig auf normale Werte und darüber steigern. Die klinischen Ergebnisse mit den gentechnologisch gewonnenen Hormonen zeigen, was die Versuche an Zellkulturen und dann Tierversuche bereits hatten vermuten lassen: Die in Bakterien vermehrten Hormone entfalten ihre Wirkung im Menschen effektiv und zwar als körpereigene Substanzen - anders als viele Pharmaka - in spezifischer Weise, ohne ersichtliche Nebenwirkungen. Impfstoffe Unser Immunsystem reagiert auf körperfremde Substanzen, auch auf eingeschleuste Viren, mit der Bildung von Antikörpern.

Die Impfung von Personen mit veränderten Viren, die zwar noch eine Immunantwort auslösen können, aber nicht mehr pathogen sind, ist eine der Perspektiven der angewandten Gentechnologie. Im Falle des Hepatitis-B-Virus, das eine Form der Gelbsucht auslöst, ist dies bereits gelungen. Es ist bekannt, daß zur Zeit weltweit daran gearbeitet wird, auch einen Impfstoff gegen Aids zu gewinnen. Die Hoffnung, Aids durch die Gewinnung eines Impfstoffes zu eliminieren, gründet sich vor allem auf die Methoden der Gentechnologie, die es erlauben, das Virus in seine Einzelteile zu zerlegen und zu analysieren. Durch die Presse gingen Berichte über künstlich Aids-infizierte Mäuse und wurden als Indiz für die Perversion der Gentechnologen hingestellt. Es wurde kaum ein Gedanke darauf verwendet, daß es die Intention der hieran beteiligten Forscher ist, mit Aids-infizierten Mäusen den vielen Aids-infizierten Menschen zu helfen.

Die Vermehrung von Viren in fremden Wirten kann eine Möglichkeit sein, ihnen ihren pathogenen Charakter zu nehmen. Der erste Impfstoff überhaupt, der gegen die Pocken, wurde 1798 von dem englischen Arzt Jenner gefunden, der bemerkte, daß an Kuhpocken erkrankte Melkerinnen gegen die menschlichen Pocken immun waren. Gegen seine Impfungen gab es damals wütende Proteste. Inzwischen gelten die Pocken als ausgestorben, nicht die Kühe und erst recht nicht die Menschen. Wer möchte die Verantwortung übernehmen, Experimente mit Aids-infizierten Mäusen als verantwortungslos zu bezeichnen, wenn sie die kleinste Hoffnung bieten, einen Impfstoff gegen Aids zu gewinnen? Durch die Gentechnik kann man die Erbinformation (DNS) gezielt verändern. Dies geschieht in mehreren Schritten:   Die Isolierung des Gens erfolgt durch Spaltung mit Restriktionsenzymen, die selektiv an bestimmten Basenfolgen angreifen.

Durch verschiedene Methoden der Sequenzanalyse der Nukleinsäure, erfolgt die Strukturaufklärung des Gens bzw. der Signalstrukturen und damit die Aufstellung von Genkarten und die Bestimmung der spezifischen Restriktionsstellen der jeweils verwendeten Enzyme. Zur Einschleusung des Gens in die Zelle, muß das Gen zunächst auf einen Vektor übertragen werden. Vektoren sind eines der wichtigsten Instrumente der Gentechnik. Sie dienen als Träger der DNS der isolierten, einzuschleusenden Gens. Dieser Vektor muß ein vom Hauptgenom der Wirtszelle unabhängiges REPLIKON sein.

Diese Eigenschaft trifft auf Viren und Plasmide zu.   PLASMIDE: Frei, im Zellkern vorkommende Erbträger in Bakterien. Plasmide sind kleine, ringförmige, doppelsträngige DNS-Moleküle mit weniger Genen.

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