Gentechnisch veränderte Lebensmittel und andere Arten der Gentechnik

Gentechnik, so die Lehrbuchdefinition, ist die „Anwendung von in-vitro-Verfahren für die Isolierung, Manipulation, Rekombination und Expression von DNA und zur Entwicklung genetisch modifizierter Organismen“.

Die Entdeckung der Restriktionsenzyme (bzw. Restriktionsendonukleasen) war ein erheblicher Fortschritt für die Gentechnik. Restriktionsenzyme kommen in Bakterien vor und dienen diesen als Abwehrmechanismus (z. B. gegen Viren). Ihre Besonderheit besteht darin, dass sie spezifische Basensequenzen erkennen (sog. Erkennungssequenzen) und diese schneiden können, womit sie eine Art natürliche „Gen-Schere“ darstellen. Die biotechnische Veränderung der Restriktionsenzyme führte zur Entwicklung der modernen Verfahren der Genomeditierung, von denen das bekannteste die CRISPR/Cas9-Technik ist (vgl. Modul Genomeditierung).

Restriktionsenzyme spielen insbesondere bei der Klonierung (der Replikation von DNA-Sequenzen) eine große Rolle. Dabei werden „Genfähren“ (sogenannte Vektoren) als Vehikel verwendet, um bestimmte DNA-Sequenzen (z. B. Gene) in einen Organismus (zumeist Bakterien) einzuschleusen. Häufig werden als Vektoren Plasmide eingesetzt, d. h. DNA-Moleküle, die ebenfalls in Bakterien vorkommen, aber unabhängig von deren chromosomalen DNA sind. Restriktionsenzyme schneiden nun sowohl die Plasmide als auch die DNA-Sequenz an den jeweiligen Erkennungssequenzen. Die herausgeschnittene DNA-Sequenz wird daraufhin in die entsprechende Stelle des Plasmids eingefügt. Schließlich wird das dergestalt rekombinierte Plasmid wieder in das Bakterium eingeführt, in dem es sich dann repliziert.

Da die chemische Struktur der DNA bei allen Lebewesen nahezu identisch ist, können Gene über Artgrenzen hinweg übertragen werden. Bei der Übertragung von Fremdgenen entsteht ein sogenannter transgener Organismus. Ein für die Pharmazie und Medizin wichtiges Beispiel ist Insulin, das durch das beschriebene Verfahren aus Bakterien gewonnen wird.

Brown, T. A. (2011): Gentechnik für Einsteiger. 6. Auflage. Heidelberg: Spektrum.

Madigan, M. T. / Martinko, J. M. / Stahl, A. A. / Clark, D. P. (2013): Brock Mikrobiologie. 13., aktualisierte Auflage. München: Pearson Higher Education 422–449.

Spektrum (2001): Gentechnik. Online Version

Zur Kennzeichnung der verschiedenen Anwendungsfelder der Gentechnik werden, vor allem in der politischen Diskussion, Farbbezeichnungen verwendet. Diese Einteilungen basieren wiederum auf der farblichen Kategorisierung der unterschiedlichen Bereiche der Biotechnologie, der die Gentechnik als ein Gebiet zuzurechnen ist.

Weitere Informationen zur farblichen Einteilung der verschiedenen Bereiche der Biotechnologie:

Gottwald, F.-T. / Krätzer, A. (2014): Irrweg Bioökonomie. Kritik an einem totalitären Ansatz. Berlin: Suhrkamp, 27–40.

APA-Science (2013): Die Farben der Biotechnologie. Online Version

Barcelos, M. C. S. / Lupki, F. B. / Campolina, G. A. / Nelson, D. L. / Molina, G. (2018): The colors of biotechnology: general overview and developement of white, green and blue areas. In: FEMS Microbiology Letters 365 (21). Online Version (Englisch)

Kafarski, P. (2012): Rainbow code of biotechnology. In: Chemik 66 (8), 811–816. Online Version (Englisch)

Folgende Bezeichnungen sind gebräuchlich: 

  • Grün: Landwirtschaft.
  • Rot: Medizin und Pharmazie
  • Weiß und grau: Umwelttechnologie und Ökologie
  • Blau: Meeresbiologie
  • Braun: Abwasserreinigung
  • Gelb: Grundstoffveränderung

Ein konziser Überblick über die farbliche Unterteilung der verschiedenen Anwendungsgebiete von Gentechnik findet sich hier:

Wissenschaftliche Dienste des Deutschen Bundestages (2005): Grüne, Rote, Weiße und Graue Gentechnik. Der aktuelle Begriff Nr. 18/05. Verf. v. C. Steinhoff. Online Version

Genetisch veränderte Lebensmitte fallen in den Bereich der Landwirtschaft und sind damit als grüne Gentechnik einzuordnen.

Eine umfassende Übersicht zu der Thematik der genetisch veränderten Lebensmittel offeriert der 13. Sachstandsbericht des DRZE „Gentechnik in der Lebensmittelproduktion”. Dieser Band stellt die naturwissenschaftlichen, rechtlichen sowie ethischen Problemstellungen vor, die sich aus dem Einsatz von Gentechnik in der Lebensmittelproduktion ergeben.

Sturma, D. / Lanzerath, D. / Heinrich, B. (Hg.) (2011): Gentechnik in der Lebensmittelproduktion. Naturwissenschaftliche, rechtliche und ethische Aspekte. Ethik in den Biowissenschaften – Sachstandsberichte des DRZE Bd. 13. Freiburg i. Br.: Karl Alber.

Weitere einführende Literatur:

Hellsten, S.K. (2016): Genetic Modification (GMOs): Food. In: ten Have, H. (Hg.) Encyclopedia of Global Bioethics. Cham: Springer. Online Version

Singh, S. / Kaur, R. (2022): Genetically Modified Food (GMF) and its challenges. In: Kumar, A. / Patruni, K. / Singh, V. (Hg.): Recent Advances in Food Biotechnology. Singapur: Springer. Online Version

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