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22.09.2013 | 14:11 | Meilenstein 

Vor 30 Jahren: Geburtsstunde der Grünen Gentechnik

Köln - Es war ein Meilenstein: Vor 30 Jahren gelang es Wissenschaftlern in Köln und Gent erstmals, ein "fremdes" Gen in das Erbgut einer Pflanze einzuschleusen. Dazu nutzten sie ein weit verbreitetes Bodenbakterium und dessen besondere Fähigkeit, Pflanzenzellen umprogrammieren zu können.

Grüne Gentechnik
(c) Remar - fotolia.com

Dieser natürliche Vorgang ist der Kern des bis heute weltweit eingesetzten Standardverfahrens, um neue Gene - und neue Merkmale - in Pflanzen hineinzubringen. Zugleich begann auch ein mehr als zwanzig Jahre dauernder Patentstreit.   Die gentechnisch veränderten Tabakpflanzen, die der belgische Molekularbiologe Jeff Schell, von 1978 bis 2000 Direktor am damaligen Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung in Köln, zusammen mit seinem Genter Kollegen Marc Van Montagu erzeugte, markiert so etwas wie die Geburtsstunde der Grünen Gentechnik. Sie hat eine erstaunliche, fast hundert Jahre lange Vorgeschichte.

Bereits 1907 entdeckten zwei amerikanische Wissenschaftler, dass tumorartige Wucherungen, die häufig im Wurzelbereich verschiedener Pflanzenarten - vor allem bei Blumen und Obstbäumen -  auftraten, von einem gewöhnlichen Bodenbakterium ausgelöst werden. Wie es dieses Bakterium, nun Agrobacterium tumefaciens genannt, jedoch schafft, die Pflanzen zu infizieren und deren Zellen zu verändern, blieb lange Zeit rätselhaft.

Nach und nach, in vielen kleinen Erkenntnisfortschritten wurde dieser Mechanismus aufgeklärt. Dabei gelangen grundlegende, manchmal auch völlig überraschende Entdeckungen zur Molekurbiologie der Bakterien und ihrer Interaktion mit Pflanzen.

Eine davon: Bei Bakterien ist die Erbsubstanz DNA nicht nur im Zellkern angeordnet, sondern auch auf ringförmigen Elementen, den Plasmiden. Diese können ihre angestammte Zelle verlassen und in andere wandern - auch über Artgrenzen hinweg etwa von Bakterien auf Pflanzen. Solche Plasmide sind es auch, welche die Tumor-Wucherungen auslösen, indem sie einen Teil ihrer eigenen Gene in das GenomGenom der befallenen Pflanzen einbauen und damit normale Pflanzenzellen zu Tumorzellen umprogrammieren.

Könnte man nicht die Tumorgene aus dem Plasmidring herausschneiden und durch andere, für die Pflanzenzüchtung interessante Gene ersetzen? Und diese dann mit Hilfe der besonderen Fähigkeiten der Agrobakterien in Pflanzen einbringen? Nicht nur Jeff Schell und Marc Van Montagu verfolgten diese Idee, sondern auch weitere Arbeitsgruppen in den USA, etwa die von Mary-Dell Chilton, die später zu  Ciba-Geigy, dem Vorläufer des heutigen Agro-Biotech-Unternehmens Syngenta wechselte. Bis jedoch die Funktionsweise des tumor-induzierenden (ti-) Plasmids so weit verstanden war, um als "Fähre" für andere Gene praktisch genutzt zu werden, sollte es noch weitere zehn Jahre dauern.
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