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  Fr 12.03.2010 | 13:27 Uhr
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Gentechnik bei Tieren:

Der Stand der Dinge


Gentechnisch veränderte Tiere haben derzeit keine praktische Bedeutung - wenigstens, wenn es um Rinder, Schweine oder Hühner für die menschliche Ernährung geht. Erst einmal ist es notwendig, das Wissen um die Funktion und das Zusammenspiel der Gene zu erweitern.

Noch vor fünfzig Jahren gab eine deutsche Milchkuh durchschnittlich 1.000 Liter Milch im Jahr, heute sind es etwa 8.000. Es sind vor allem neue Verfahren in der Nutztierzüchtung, die zu dieser deutlichen Steigerung der Milchleistung beigetragen haben. Schon seit einiger Zeit ist die künstliche Besamung in der Rinderzucht Routine. Hochwertige Eigenschaften von Zuchtbullen können so an eine große Anzahl von Nachkommen weitergegeben werden. 90 Prozent der Milchkühe und 60 Prozent der Schweine werden heute mit Hilfe künstlicher Besamung erzeugt.

Reproduktions- oder
Fortpflanzungs-
technologie

Künstliche Besamung, künstliche Befruchtung, Embryonentransfer

weit verbreitet

Gentechnik oder
Rekombinations-
technik

Verfahren, um neue (fremde) Gene in das Genom von Tieren einzuführen

keine praktische Anwendung bei Nutztieren (mit Ausnahmen)

Genomforschung

Entschlüsselung der Funktion einzelner Gene, Merkmale auf genetischer Ebene

Anwendung: Gen-Tests in der Züchtung, Forschung

 
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Bei der Maus hat man mit gentechnischen Anwendungen die meisten Erfahrungen.

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Bei Rindern möchten Gentechniker unter anderem die Qualität der  Milch, Wachstum, Fruchtbarkeit sowie die Krankheitsresistenz verbessern.

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Leuchtende Zebra- fische sind die ersten gentechnisch veränderten Haustiere, die vermarktet wurden. Foto: www.glofish.com

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Dieses transgene Moskito trägt ein Gen, das eine Resistenz gegen den Malaria-Parasiten vermittelt - für den Forscher an den grün fluoreszierenden Facettenaugen zu erkennen. Foto: PNAS

Dabei blieb es nicht: Später kamen künstliche Befruchtung von Eizellen "im Reagenzglas" (in vitro) und Embryotransfer hinzu. So unterschiedlich diese Techniken auch sind - im Kern geht es darum, die Fortpflanzung der Tiere zu kontrollieren und Nachkommen zu erzeugen, die möglichst viele als hochwertig eingestufte Eigenschaften besitzen.

Doch die Arbeit der Züchter ist durch die Gesamtheit der GeneGene der jeweiligen Tierart (GenpoolGenpool) begrenzt. Erst mit der Gentechnik wurde es grundsätzlich möglich, neue artfremde Gene als "Material" für die Züchtung zu nutzen.

Bereits 1980 gelang es zum ersten Mal, einen neuen DNADNA-Abschnitt in das Genom eines Säugetiers, der Maus, zu integrieren. Zwei Jahre später gaben Forscher bekannt, dass ihre transgenentransgenen Nager dank zusätzlicher Gene für Wachstumshormone schneller wuchsen und größer wurden.

Trotz dieser frühen Erfolgsmeldungen haben sich die Erwartungen in die Gentechnik bisher nicht erfüllt. Gentechnisch veränderte Nutztiere, die Milch, Fleisch oder Eier für die menschliche Ernährung liefern, gibt es nicht - und daran wird sich in naher Zukunft nichts ändern.

Dass gv-Rinder, Schweine, Schafe oder Hühner noch keine praktische Anwendung in der Landwirtschaft finden, hat im Wesentlichen zwei Gründe.

Keine interessanten Gene. Die Ziele, welche die Züchter verfolgen, haben sich mit den neuen Technologien nicht verändert: Es geht um die Leistung der Tiere, eine höhere Qualität der Produkte und die Wirtschaftlichkeit der Tierhaltung, aber auch um gesunde, robuste, widerstandsfähige Tiere. Doch in aller Regel sind diese Eigenschaften nicht in einem einzelnen Gen codiert, sondern beruhen auf einem komplizierten Zusammenspiel mehrerer Gene. Die Gentechnik ist weit davon entfernt, durch Hinzufügen, An- oder Abschalten einzelner Gene "neue" Nutztiere mit veränderten Eigenschaften zu erzeugen. Anders als mit den Resistenzgenen bei Pflanzen stehen bei Nutztieren derzeit keine wirtschaftlich interessanten Gene zur Verfügung, die in das Genom von Tieren eingeführt werden könnten.

Keine ausgereiften Verfahren. Die Verfahren, mit denen fremde Gene in das Erbgut von Nutztieren eingeführt werden können, sind wenig ausgereift. Die "Erfolgsquote" ist sehr niedrig: Bevor es gelingt, ein transgenes Tier zu erzeugen, müssen unzählige  EmbryonenEmbryonen "verbraucht" werden. Wenn tatsächlich ein transgenes Tier heranwächst, dann ist es oft krankheitsanfällig, missgebildet und von kurzer Lebensdauer. Zudem steigern lange Generationszeiten und kleine Wurfgrößen Zeit- und Kostenaufwand.

Genomforschung: Wissen erweitern. Die Erzeugung von gv-Tieren ist inzwischen zumindest in Europa in den Hintergrund getreten. In erster Linie geht es in der modernen Tierzüchtung darum, das Wissen um die Regulation der Gene, ihre Funktion und die Wechselwirkungen untereinander zu erweitern. In vielen Ländern arbeiten Wissenschaftler an Genomforschungsprogrammen zu verschiedenen Tierarten. Deutschland fördert etwa den Forschungsverbund FUGATO (Funktionelle GenomAnalyse im Tierischen Organismus). Ziel ist es, die Eigenschaften von Tieren auf genetischer Ebene besser zu verstehen. Mit einem solchen Wissen könnte gezielter auf bestimmte Eigenschaften gezüchtet werden. Eine praktische Anwendung der Erkenntnisse aus der Genomforschung führt nicht zu gv-Tieren.

Transgene Tiere: Spezielle Anwendungsgebiete

Bei der Züchtung von Nutztieren für landwirtschaftliche Erzeugnisse haben gentechnische (Transformations-) Verfahren derzeit kaum praktische Bedeutung. Eine Ausnahme ist ein Arzneimittel gegen Thrombose, das in der Milch von gentechnisch veränderten Ziegen produziert wird. Als erstes Medikament aus transgenen Tieren ist Antithrombin III, kurz Atryn, in einigen Ländern der EU, darunter auch Deutschland, auf dem Markt. Auch in den USA ist es zugelassen.

Die Fische könnten die ersten transgenen Tiere im Lebensmittelbereich sein. In den USA und Kanada wird die Markteinführung von schneller wachsenden gv-Lachsen angestrebt. Die amerikanische Lebensmittelbehörde FDA zögert deren Zulassung seit Jahren hinaus. Im Januar 2009 haben die FDA-Experten Leitlinien für die Zulassung von gentechnisch veränderten Tieren und deren Produkten festgelegt. Nun sind die gesetzlichen Voraussetzungen für eine Vermarktung geschaffen und die kommerzielle Anwendung der Gentechnologie könnte in den USA konkreter werden.

In weiteren speziellen Anwendungsfeldern können transgene Tiere zur Realität werden.

  • Es ist wahrscheinlich, dass in Zukunft weitere Medikamente mithilfe transgener Tiere produziert werden (Gene Pharming oder Molecular PharmingMolecular Pharming). Dazu wird das für den Wirkstoff codierende Gen in das tierische Genom eingeschleust.
  • Die Entwicklung von Tieren mit Organen, die der menschliche Körper bei einer Transplantation nicht abstoßen würde, schreitet ebenfalls voran. In zehn Jahren könnten laut Prognosen bereits die ersten Patienten von der XenotransplantationXenotransplantation profitieren.
  • Bei Nutztieren für die Landwirtschaft ist vermutlich die gentechnische Entwicklung von die Umwelt schonenden Tieren am weitesten fortgeschritten. Transgene Schweine, deren Dung weniger phosphatbelastet ist, werden möglicherweise bereits in den kommenden Jahren in Kanada kommerziell genutzt.

Transgene Insekten

Auch die Forschung an Insekten, Spinnen und Milben gewinnt an Bedeutung. Die GliederfüßerGliederfüßer werden gentechnisch verändert, damit sie in der Landwirtschaft vor Schädlingen schützen oder für die chemische Industrie technische Rohstoffe wie beispielsweise Spinnenseide produzieren. Ein wichtiges Ziel ist auch, die Übertragung von Krankheiten wie Malaria oder Gelbfieber zu unterbinden. Dazu gibt es etwa den Ansatz, Moskitos so gentechnisch zu verändern, dass die Krankheitserreger nicht mehr über den Speichel abgegeben werden.

 

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11. Februar 2009 [nach oben springen]

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