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  Fr 03.09.2010 | 06:48 Uhr
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Dolly, CC-Cat und Snuppy:

Der Zoo der Klon-Tiere


Bereits im Jahr 1901 klonte der deutsche Biologe Hans Spemann per Zufall das erste Tier, einen Molch. Fast ein Jahrhundert darauf, im Jahre 1996, kam das Schaf Dolly auf die Welt. Dieses Ereignis rückte das Klonen in den Blickpunkt der Öffentlichkeit. Bald darauf wurde von genetisch identischen Kopien weiterer Nutztiere berichtet. Die Bilder der ersten geklonten Haustiere gingen um die Welt.

Klone, benannt nach dem griechischen Wort für Zweig, sind genetisch identische Organismen, die durch ungeschlechtliche Vermehrung entstanden sind. In der Natur gibt es dafür viele Beispiele: Einzeller wie Bakterien und Hefen vermehren sich durch Zweiteilung. Schwämme pflanzen sich durch das Abschnüren von Organismusteilen, auch Knospung genannt, fort. Viele Pflanzenarten wie etwa die Erdbeere oder Kartoffel vermehren sich durch Seitensprosse und klonen sich dadurch selbst.

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Klonschaf Dolly mit seinem Schöpfer, Ian Wilmut Foto: Roslin Institut Edinburgh

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Die erste geklonte Katze hat den Namen CopyCat. Foto: Texas A&M University

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Das Maultier Idaho Gem ist das erste geklonte pferdeartige Tier. Maultiere entstehen durch die Kreuzung einer Pferdemutter mit einem Esel als Vater. Sie sind steril, können sich also selbst nicht fortpflanzen. Foto: University of Idaho/Phil Schofield

Bei Tieren werden Klone seit langem mit Hilfe von embryonalen Stammzellen erzeugt. Diese Zellen haben noch die ursprüngliche Entwicklungsfähigkeit (Totipotenz). Das bedeutet, sie können sich in jeden Zelltyp eines Individuums verwandeln, da noch alle Gene aktiv sind. In der Praxis wird die befruchtete Eizelle nach den ersten Teilungsschritten in mehrere identische Zellen aufgeteilt, die sich zu einem vollständigen Organismus entwickeln können. Auf diese Weise erzeugt man künstlich eine Mehrlingsgeburt. Die Nachkommen sind untereinander, jedoch nicht mit den Eltern identisch.

Das Klon-Schaf Dolly: Eine Sensation für die Wissenschaftswelt

Im Juli 1996 wurde das Klon-Schaf Dolly geboren und sorgte für großes Aufsehen. Dolly war das erste Säugetier, das nicht aus einer embryonalen Stammzelle, sondern aus einer bereits differenzierten, erwachsenen Zelle geklont wurde. Eine Sensation für die Wissenschaftswelt. Denn normalerweise hat eine adulte Zelle nicht die Fähigkeit, sich durch Teilung und Vermehrung in die unterschiedlichen Gewebe zu entwickeln. Ist einmal eine bestimmte Funktion im Verband übernommen, werden viele Gene nicht mehr benötigt und abgeschaltet.

Die Roslin-Technik

Die Forscher des Roslin Instituts in Schottland haben eine Euterzelle eines erwachsenen Schafs auf besondere Weise behandelt, um die ursprüngliche Entwicklungsfähigkeit wieder herzustellen. Sie vermehrten die Zelle auf einem Nährmedium. Dann wählten sie eine Spenderzelle aus. Diese setzten sie in eine neue Nährlösung, die gerade genug Nährstoffe enthielt, um die Zelle am Leben zu halten. Die „hungernde“ Spenderzelle schaltete daraufhin alle noch aktiven Gene ab und trat in ein Ruhestadium ein.

Parallel dazu entnahm man einem anderen Schaf eine Eizelle und entfernte den Kern, also die Erbinformation. Nun wurde die Spenderzelle in die Eizelle eingesetzt, die sich zu diesem Zeitpunkt auch in einem inaktiven Zustand befand. Der Zyklus der Zellen lief "im gleichen Takt". Ein elektrischer Impuls löste die Verschmelzung aus, und der Teilungsprozess begann. Dieses besondere Verfahren eines KerntransfersKerntransfers wird nach dem beteiligten Institut auch "Roslin Technik" genannt.

Der geklonte Embryo wurde nach wenigen Tagen im Reagenzglas in die Gebärmutter eines dritten Schafs, der Leihmutter, eingepflanzt und normal ausgetragen. Es brauchte fast dreihundert Anläufe und über zehn Jahre bis die Wissenschaftler ein lebensfähiges Tier geschaffen hatten. Dolly ist mit dem Schaf, dass die Körperzelle gespendet hat, genetisch identisch – also ein Zwilling.

Probleme der Klontechnik

Doch auch wenn die Klonforscher von einem großen Erfolg sprechen, sind noch viele Fragen offen. Bald stellte sich heraus, dass das Erbgut von Dolly dem alter Tiere glich und das Schaf daher eine verkürzte Lebensdauer hatte. Im Februar 2003 wurde Dolly im Alter von sechs Jahren auf Grund einer schweren Lungenerkrankung eingeschläfert. Außerdem litt es an Arthritis sowie Übergewicht. Normalerweise werden Schafe elf bis zwölf Jahre alt. Die Lungenkrankheit führen die Forscher jedoch nicht darauf zurück, dass Dolly ein Klon war. Nun ist das ausgestopfte Klon-Schaf die Attraktion im schottischen Royal Museum in Edinburgh.

Dem Schaf Dolly folgten eine Vielzahl von Klonversuchen mit unterschiedlichen Tierarten, die jedoch häufig fehlschlugen. Vermutlich konnte die Erbinformation der adulten Körperzelle nicht erfolgreich "umprogrammiert" werden. Auch wenn nur geringe Abweichungen bestehen, können sich diese im Laufe der Entwicklung des Embryos potenzieren und schwerwiegende Störungen auslösen. Häufig wachsen die Embryos zu unnatürlichen Größen heran, was als large offspring syndrome, kurz LOS, bezeichnet wird. LOS ist vermutlich auf eine gestörte Regulation der Zellen zurückzuführen, die in im Verhältnis zum Körper zu kleinen Gliedmaßen resultiert. Viele Klon-Tiere leiden an Fehlfunktionen der Lunge, der Niere oder des Herz-Kreislauf-Systems sowie verfrühten Alterserscheinungen.

Inzwischen ist die Technik des somatischen Kerntransfers weiterentwickelt worden, obwohl die Erfolgsquote auch heute noch niedrig ist. Bei den meisten Spezies liegt sie zwischen zwei bis fünf Prozent. Lediglich bei Rindern sind 15 bis 20 Prozent der Nachkommen lebensfähig.

Haustiere auf Bestellung?

Es wird weiter geforscht. Im Jahr 2001 erblickte die erste geklonte Katze CC das Licht der Welt. Sie ist nach dem Kürzel für Carbon Copy, dem englischen Wort für Durchschlag, benannt. Drei Jahre darauf soll nach Medienberichten in den USA die erste Klon-Katze über die Ladentheke gegangen sein. Die Käuferin hatte ihre Katze Nicky im Alter von 17 Jahren verloren und zahlte angeblich 50.000 Dollar an die Firma Genetic Savings & Clone, um eine genetisch identische Kopie ihres Lieblings zu erhalten.

Der CC Cat folgte im April 2005 der erste geklonte Hund. Der afghanische Hirtenhund Snuppy wurde von dem südkoreanischen Gentechnik-Pionier Woo Suk Hwang entwickelt. Snuppy war der einzige Überlebende von 1095 geklonten Embryonen, die die Wissenschaftler in Leihmütter einpflanzten. Snuppy ist die Abkürzung für Seoul National University Puppy.

Andere Forschungsprojekte haben das Ziel, vom Aussterben bedrohte Tierarten durch Klonen für die Nachwelt zu erhalten. So sei es in Vietnam Ende 2006 geglückt, eine gefährdete Wildschweinart zu vervielfältigen.

Klonen ist keine Gentechnik

Da die DNA nicht verändert, sondern nur vervielfältigt wird, ist Klonen an sich keine Gentechnologie. Häufig wird die Entwicklung eines transgenen Tiers jedoch mit der Klontechnik kombiniert, da so die durch die gentechnische Veränderung entstandenen Merkmale für die Folgegeneration erhalten werden können. Das Roslin-Institut ist auch auf dem Gebiet des Klonens von transgenen Tieren ein Pionier. Sie schufen Polly, das erste geklonte Schaf mit einem fremden Gen im Erbgut.

 

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23. Juni 2010 [nach oben springen]

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