Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Männlich manipuliert man sicherer

12.04.2007
Max-Planck-Wissenschaftler bestätigen, dass nur Mutterpflanzen verändertes Erbgut in Chloroplasten weitergeben

Männer sind anders, Frauen auch - ähnliches gilt auch für die Pflanzenwelt. Auch hier spielen die Unterschiede zwischen den Geschlechtern eine Rolle, speziell was die Weitergabe von Erbanlagen betrifft. Anders als die Gene im Zellkern werden die in Chloroplasten enthaltenen Gene bei den meisten Pflanzen nur von der Mutter vererbt. Dies könnte die Sicherheit beim Einsatz gentechnisch veränderter Pflanzen verbessern. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie haben nun bestätigt, dass sich mit der Chloroplastentransformation veränderte Gene nur äußerst selten von Kulturpflanzen auf solche in Nachbarkulturen oder auf Wildpflanzen überspringen: Manipulieren sie nur die Erbinformation in den Chloroplasten männlicher Gewächse, tragen nur sehr wenige Pollen die genetische Änderung - so dass das Risiko, die Genvarianten in der Nachbarschaft zu verteilen, auf ein Minimum sinkt. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 9. April 2007)


Der grüne Keimling ist gegen ein sonst tödliches Antibiotikum resistent. Erworben hat die Pflanze die Resistenz über die Erbinformation in den Chloroplasten ihrer Vaterpflanze - ein sehr seltener Prozess. Bild: Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie


Links: Chloroplasten in der Zelle einer Vaterpflanze, die den grünen Fluoreszenzfarbstoff produzieren, der zum Nachweis verwendet wurde. Rechts: nicht transgene Chloroplasten (rot) der weiblichen Linie. Der weiße Strich am Bildrand repräsentiert 8 µm. Bild: Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie

Das neue Verfahren beruht auf der gentechnischen Veränderung der Chloroplasten, jener Teile der Zelle, in denen die Photosythese abläuft und die eine eigene, vom Zellkern unabhängige genetische Information enthalten. Da diese und die in ihnen enthaltenen Gene nur von der Mutter weitergegeben werden, bleiben Eigenschaften einer gentechnischen Veränderung auf die weibliche Linie beschränkt. Auf dieser Besonderheit basiert das Verfahren der Chloroplastentransformation, mit der Stephanie Ruf und ihre Kollegen aus der Forschungsgruppe von Prof. Ralph Bock am Max-Planck-Institut in Golm bei Potsdam das Risiko von Auskreuzungen reduzieren möchten.

Im Mittelpunkt der aktuellen Studie stand die Frage, ob die Gene in den Chloroplasten tatsächlich ausschließlich von der Mutter vererbt werden oder ob sie gelegentlich auch väterlicherseits weitergegeben werden. Dazu gibt es bislang widersprüchliche Erkenntnisse. Als Studienobjekte dienten den Forschern unveränderte weibliche Tabakpflanzen sowie männliche Exemplare, die sie im Chloroplasten-Erbgut mit Resistenzen gegen zwei Antibiotika und mit einem Gen für einen grünen Farbstoff markierten. Diese drei Erkennungsmerkmale wählten sie, um spontane Resistenzen durch Mutation von ererbten Widerstandskräften besser unterscheiden zu können.

Als Testobjekte untersuchten die Biologen mehr als zwei Millionen Samen. Sie säten diese zunächst auf Nährböden mit den beiden Antibiotika aus, gegen die ihr Vater in seinen Chloroplasten eingebaute Resistenzen trug. Dann untersuchten die Wissenschaftler die Keimlinge, die in diesem für Tabakpflanzen ohne Antibiotika tödlichen Ambiente gediehen waren, unter dem Mikroskop auf den grünen Farbstoff. Nur 39 Samen blieben übrig, die alle drei Merkmale enthielten. Dieses Ergebnis entspricht einer Wahrscheinlichkeit für die Weitergabe von weniger als einem 50 000stel. Damit bestätigten sie, dass die Chloroplastentransformation ein zuverlässiges Verfahren darstellt, um die Wahrscheinlichkeit von Auskreuzungen in Tabak zu verringern.

Originalveröffentlichung:

Stephanie Ruf, Daniel Karcher, und Ralph Bock
Determining the transgene containment level provided by chloroplast transformation; Proceedings of the National Academy of Sciences, 9. April 2007

Michael Frewin | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neuer Mechanismus der Gen-Inaktivierung könnte vor Altern und Krebs schützen
23.02.2017 | Leibniz-Institut für Alternsforschung - Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI)

nachricht Alge im Eismeer - Genom einer antarktischen Meeresalge entschlüsselt
23.02.2017 | Universität Konstanz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Event News

Booth and panel discussion – The Lindau Nobel Laureate Meetings at the AAAS 2017 Annual Meeting

13.02.2017 | Event News

Complex Loading versus Hidden Reserves

10.02.2017 | Event News

International Conference on Crystal Growth in Freiburg

09.02.2017 | Event News

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Heinz Maier-Leibnitz-Preise 2017: DFG und BMBF zeichnen vier Forscherinnen und sechs Forscher aus

23.02.2017 | Förderungen Preise

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Planeten außerhalb unseres Sonnensystems: Bayreuther Forscher dringen tief ins Weltall vor

23.02.2017 | Physik Astronomie