Anwendungen der Gentechnik

Genübertragung bei Pflanzen

Zur Übertragung neuer Gene in Kulturpflanzen wird u. a. der genetische Parasitismus des Bodenbakteriums Agrobacterium tumefaciens bei Pflanzen genutzt. Während der Infektion integriert das Bakterium sein Ti-Plasmid in das Genom der Wirtszellen. Entsprechend der genetischen Informationen des Plasmids bilden sich die Pflanzenzellen zu Krebszellen um und synthetisieren Opine (verschiedene Derivate der Aminosäure Arginin) als spezielle Nährstoffe für die Bakterien. Gentechnisch veränderte, ungefährliche Ti-Plasmide können mithilfe der Bakterien in das Genom von Pflanzenzellen integriert werden. Man macht sich hierbei zunutze, dass lediglich bestimmte Sequenzbereiche des Plasmids für die Integration in das Pflanzengenom erforderlich sind, und fügt andere genetische Informationen (z. B. zur Herstellung bestimmter Proteine, die eine „natürliche“ Abwehr gegen Schädlinge hervorrufen) ein. Aus den neu kombinierten Zellen werden vollständige transgene Pflanzen regeneriert. Diese stellen nun das gewünschte Protein her und verfügen über Merkmale (z. B. Schädlingsresistenz), die sie zuvor nicht hatten.

Bei der Tomatensorte „FlavrSavr“ verzögert ein eingefügtes Gen die Synthese des Enzyms Polygalacturonase. Es ist während des Reifeprozesses der Tomaten für den Abbau der Mittellamelle in den Zellwänden verantwortlich, wodurch die Früchte weich werden.
Eine transkribierte antisense-RNA hybridisiert mit der mRNA des Enzyms. Die Translation der Polygalacturonase wird dadurch gehemmt. Reife Tomaten werden nicht so schnell matschig und widerstehen länger Fäulniserregern.