Plastidentransformation

Einbringen von Erbinformation in die Plastiden von Pflanzenzellen

Normalerweise wird bei der gentechnischen Transformation von Pflanzen die neue Erbinformation in die DNA des Zellkerns eingebracht. Es ist aber auch möglich, die Plastiden, kleine eigenständige Einheiten in der Pflanzenzelle, gentechnisch zu verändern. Plastiden wie z.B. Chloroplasten verfügen über eigene ringförmige DNA, das Plastom, sowie über eigene Ribosomen (Eiweißfabriken), um die DNA in Proteine umzusetzen.

Die Transformation der Plastiden wurde bislang erfolgreich u.a. bei Tabak, Kartoffel, Tomate und Ackerschmalwand durchgeführt. Angestrebt wird ihre Anwendung bei den wichtigsten landwirtschaftlichen Nutzpflanzen wie z.B. Mais oder Weizen.

Ein Vorteil der Plastidentransformation sind die hohen Expressionsraten, d.h. die Produktivität der neu eingeführten Gene ist besonders hoch, es wird viel Protein gebildet. Außerdem ist es einfacher, mehrere Gene gleichzeitig in die Pflanze einzubringen. Diese Vorteile sind vor allem dann interessant, wenn neue Inhaltsstoffe in möglichst großen Mengen in Pflanzen produziert werden sollen.

Im Hinblick auf die Sicherheit gentechnisch veränderter Pflanzen ist ein weiterer Vorteil, dass die Erbinformation der Plastiden im Normalfall nicht über den Pollen weitergeben wird, da Plastiden mütterlich vererbt werden. Neu eingeführte Gene sind somit biologisch eingeschlossen (Confinement) und können sich nicht verbreiten.

In seltenen Fällen kommt es vor, dass Plastiden-DNA doch über den Pollen weitergegeben wird oder aber aus dem Plastom ins Kerngenom „wandert“. In mehreren Projekten der Sicherheitsforschung wurde deshalb untersucht, wie „dicht“ die Confinement-Methode Plastidentransformation ist.

Siehe auch

Plastiden Transformation DNA Expression Ribosomen Confinement