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 Dichtes Gefäßnetz reguliert Bildung von Thrombozyten im Knochenmark
25.07.2017 | Rudolf-Virchow-Zentrum für Experimentelle Biomedizin der Universität Würzburg

nachricht Welcher Scotch ist es?
25.07.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Im Focus: Breitbandlichtquellen mit flüssigem Kern

Jenaer Forschern ist es gelungen breitbandiges Laserlicht im mittleren Infrarotbereich mit Hilfe von flüssigkeitsgefüllten optischen Fasern zu erzeugen. Mit den Fasern lieferten sie zudem experimentelle Beweise für eine neue Dynamik von Solitonen – zeitlich und spektral stabile Lichtwellen – die aufgrund der besonderen Eigenschaften des Flüssigkerns entsteht. Die Ergebnisse der Arbeiten publizierte das Jenaer Wissenschaftler-Team vom Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), dem Fraunhofer-Insitut für Angewandte Optik und Feinmechanik, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Insituts im renommierten Fachblatt Nature Communications.

Aus einem ultraschnellen intensiven Laserpuls, den sie in die Faser einkoppeln, erzeugen die Wissenschaftler ein, für das menschliche Auge nicht sichtbares,...

Im Focus: Flexible proximity sensor creates smart surfaces

Fraunhofer IPA has developed a proximity sensor made from silicone and carbon nanotubes (CNT) which detects objects and determines their position. The materials and printing process used mean that the sensor is extremely flexible, economical and can be used for large surfaces. Industry and research partners can use and further develop this innovation straight away.

At first glance, the proximity sensor appears to be nothing special: a thin, elastic layer of silicone onto which black square surfaces are printed, but these...

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

IT-Experten entdecken Chancen für den Channel-Markt

25.07.2017 | Unternehmensmeldung

Erst hot dann Schrott! – Elektronik-Überhitzung effektiv vorbeugen

25.07.2017 | Seminare Workshops

Dichtes Gefäßnetz reguliert Bildung von Thrombozyten im Knochenmark

25.07.2017 | Biowissenschaften Chemie