Mutagenese

Erzeugung von Mutationen; in der Pflanzenzüchtung durch Einsatz chemischer Stoffe oder ionisierender Strahlen

Bei der klassischen Mutagenese wird die spontane Mutationsrate im Erbgut von Lebewesen erhöht, indem sie Erbgut-verändernden (mutagenen) Substanzen oder Strahlen ausgesetzt werden. Dagegen wird bei der zielgerichteten Mutagenese eine einzelne Mutation an einer vorbestimmten Stelle im Genom herbeigeführt, meist durch Neune genomische Verfahren wie der Gen-Schere CRISPR/Cas.

Die klassische Mutagenese wird als Methode in der medizinischen und biologischen Forschung eingesetzt, um bestimmte Genfunktionen aufzuklären. Große Bedeutung hat die Mutagenese in der Pflanzenzüchtung.

Durch chemische Substanzen, aber auch durch Gamma- oder Neutronenstrahlen werden ungerichtete, zufällige Mutationen im Erbgut der Pflanzen ausgelöst. Anschließend werden die entstandenen Mutanten auf interessante Gene bzw. Eigenschaften durchsucht. Diese werden dann in vorhandene Sorten eingekreuzt.

Zwischen 1965 und 1990 wurde die durch atomare Strahlung ausgelöste Mutagenese systematisch in der Pflanzenzüchtung eingesetzt, um Pflanzen mit neuen Eigenschaften zu erhalten, wie sie mit den Methoden klassischer Pflanzenzüchtung nicht möglich sind. Die chemisch induzierte Mutagenese wird auch heute noch in der Pflanzenzüchtung angewandt. Nach einer Aufstellung der Internationalen Atomenergiebehörde sind bis 2017 über 3200 neue Pflanzensorten auf den Markt gekommen, die mit Mutagenese entwickelt wurden.

Nach einem Urteil des Europäischen Gerichtshof (EuGH, Juli 2018) sind Organismen, die aus dieser herkömmlichen, ungerichteten Mutationszüchtung hervorgehen, „gentechnisch veränderte Organismus“ (GVO). Diese sind jedoch von allen Bestimmungen des Gentechnik-Rechts befreit, fallen also nicht unter dessen Zulassungs- und Kennzeichnungspflichten.

Mit neuen Verfahren, den sogenannten Genome Editing-Verfahren (auch: Neue genomische Techniken NGT), ist es inzwischen möglich, zielgenau Punktmutationen auf DNA-Ebene durchzuführen. So können einzelne Gene verändert werden, während der Rest des Genoms unverändert bleibt. Solche durch gezielte Muteagenese editierten Pflanzen lassen sich nicht von Pflanzen mit zufälligen natürlichen Mutationen unterschieden.

Siehe auch

Mutation Genome Editing Neue genomische Techniken, NGT)