Information

17.1F: Gentechnisch veränderte Organismen (GVO) - Biologie

17.1F: Gentechnisch veränderte Organismen (GVO) - Biologie


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Die transgene Modifikation, das Hinzufügen rekombinanter DNA zu einer Spezies, hat zur Expression wünschenswerter Gene in Pflanzen und Tieren geführt.

Lernziele

  • Beschreiben Sie, wie die Forschung an transgenen Pflanzen und Tieren dem Menschen hilft.

Wichtige Punkte

  • Transgene Tiere sind solche, die modifiziert wurden, um rekombinante DNA einer anderen Spezies zu exprimieren.
  • Die Manipulation von transgenen Pflanzen, die rekombinante DNA von anderen Arten erhalten haben, hat zur Schaffung von Arten geführt, die Krankheitsresistenz, Herbizid- und Pestizidresistenz, einen besseren Nährwert und eine bessere Haltbarkeit aufweisen.
  • Die Dicke der Zellwand einer Pflanze macht das künstliche Einbringen von DNA in Pflanzenzellen viel schwieriger als in tierische Zellen.

Schlüsselbegriffe

  • transgen: von oder sich auf einen Organismus beziehen, dessen Genom durch das Hinzufügen eines Gens einer anderen Spezies verändert wurde; genetisch veränderte
  • genetisch modifizierter Organismus: ein Organismus, dessen genetisches Material durch gentechnische Verfahren verändert wurde

Transgene Tiere

Obwohl mehrere rekombinante Proteine, die in der Medizin verwendet werden, erfolgreich in Bakterien produziert werden, benötigen einige Proteine ​​einen eukaryotischen tierischen Wirt für die richtige Verarbeitung. Aus diesem Grund werden die gewünschten Gene kloniert und in Tieren wie Schafen, Ziegen, Hühnern und Mäusen exprimiert. Tiere, die modifiziert wurden, um rekombinante DNA zu exprimieren, werden als transgene Tiere bezeichnet. Einige menschliche Proteine ​​werden in der Milch von transgenen Schafen und Ziegen exprimiert, während andere in Hühnereiern exprimiert werden. Mäuse wurden ausgiebig zur Expression und Untersuchung der Wirkungen rekombinanter Gene und Mutationen verwendet.

Transgene Pflanzen

Die Manipulation der DNA von Pflanzen (oder die Schaffung genetisch veränderter Organismen, GVO genannt) hat dazu beigetragen, wünschenswerte Eigenschaften wie Krankheitsresistenz, Herbizid- und Pestizidresistenz, einen besseren Nährwert und eine bessere Haltbarkeit zu schaffen. Pflanzen sind die wichtigste Nahrungsquelle für die menschliche Bevölkerung. Landwirte entwickelten Wege, um Pflanzensorten mit wünschenswerten Eigenschaften auszuwählen, lange bevor moderne biotechnologische Praktiken etabliert wurden. Pflanzen, die rekombinante DNA von anderen Arten erhalten haben, werden als transgene Pflanzen bezeichnet. Da sich fremde Gene auf andere Arten in der Umwelt ausbreiten können, sind umfangreiche Tests erforderlich, um die ökologische Stabilität zu gewährleisten. Grundnahrungsmittel wie Mais, Kartoffeln und Tomaten waren die ersten Nutzpflanzen, die gentechnisch verändert wurden.

Transformation von Pflanzen mit Agrobacterium tumefaciens

Gentransfer findet natürlicherweise zwischen Arten in mikrobiellen Populationen statt. Viele Viren, die menschliche Krankheiten wie Krebs verursachen, wirken, indem sie ihre DNA in das menschliche Genom einbauen. Bei Pflanzen durch das Bakterium verursachte Tumore Agrobacterium tumefaciens erfolgt durch die Übertragung von DNA vom Bakterium auf die Pflanze. Obwohl die Tumoren die Pflanzen nicht töten, verkümmern sie die Pflanzen, die anfälliger für raue Umweltbedingungen werden. Viele Pflanzen wie Walnüsse, Weintrauben, Nussbäume und Rüben sind davon betroffen A. tumefaciens. Das künstliche Einbringen von DNA in Pflanzenzellen ist wegen der dicken Pflanzenzellwand schwieriger als in tierischen Zellen.

Forscher nutzten den natürlichen DNA-Transfer von Agrobakterium an einen Pflanzenwirt, um DNA-Fragmente ihrer Wahl in Pflanzenwirte einzuführen. In der Natur sind die krankheitserregenden A. tumefaciens verfügen über eine Reihe von Plasmiden, die als Ti-Plasmide (tumorinduzierende Plasmide) bezeichnet werden und Gene zur Bildung von Tumoren in Pflanzen enthalten. DNA aus dem Ti-Plasmid integriert sich in das Genom der infizierten Pflanzenzelle. Die Forscher manipulieren die Ti-Plasmide, um die tumorerzeugenden Gene zu entfernen und das gewünschte DNA-Fragment für den Transfer in das Pflanzengenom einzufügen. Die Ti-Plasmide tragen Antibiotika-Resistenzgene zur Unterstützung der Selektion und können in E coli auch Zellen.

Das organische Insektizid Bacillus thuringiensis

Bacillus thuringiensis (Bt) ist ein Bakterium, das während der Sporulation Proteinkristalle produziert, die für viele Insektenarten, die Pflanzen befallen, toxisch sind. Bt-Toxin muss von Insekten aufgenommen werden, damit das Toxin aktiviert wird. Insekten, die Bt-Toxin gefressen haben, stellen innerhalb weniger Stunden die Nahrungsaufnahme der Pflanzen ein. Nachdem das Toxin im Darm der Insekten aktiviert wurde, tritt der Tod innerhalb weniger Tage ein. Die moderne Biotechnologie hat es Pflanzen ermöglicht, ihr eigenes kristallines Bt-Toxin zu codieren, das gegen Insekten wirkt. Die Kristalltoxin-Gene wurden aus Bt kloniert und in Pflanzen eingeführt. Bt-Toxin hat sich als sicher für die Umwelt erwiesen, ist für Menschen und andere Säugetiere ungiftig und wird von Biobauern als natürliches Insektizid verwendet.

Flavr Savr Tomate

Die erste auf den Markt gebrachte gv-Pflanze war die Flavr Savr Tomate, die 1994 produziert wurde. Die Antisense-RNA-Technologie wurde verwendet, um den durch Pilzinfektionen verursachten Erweichungs- und Fäulnisprozess zu verlangsamen, was zu einer längeren Haltbarkeit der gv-Tomaten führte. Zusätzliche gentechnische Veränderungen verbesserten den Geschmack dieser Tomate. Die Flavr Savr-Tomate konnte sich aufgrund von Problemen bei der Pflege und beim Versand der Ernte nicht erfolgreich auf dem Markt behaupten.


Der EU-Rechtsrahmen für genetisch veränderte Organismen (GVO)

Die Rechtsvorschriften der Europäischen Union (EU) über genetisch veränderte Organismen (GVO) sollen ein hohes Schutzniveau für die Gesundheit von Mensch, Tier und Umwelt sowie einen gut funktionierenden EU-Binnenmarkt gewährleisten. Der Rahmen regelt die Freisetzung von GVO in die Umwelt und ihre Verwendung als oder in Lebens- und Futtermitteln. Es hat drei Hauptsäulen: Zulassung vor dem Inverkehrbringen auf der Grundlage einer vorherigen Risikobewertung, Rückverfolgbarkeit und Kennzeichnung. Innerhalb dieses Rechtsrahmens hat die EU bisher das Inverkehrbringen von 118 GVO genehmigt. Diese wurden durch langjährige Techniken der genetischen Veränderung, nämlich Transgenese, gewonnen. Nach der Verabschiedung der GVO-Gesetzgebung wurden neue Techniken der genetischen Veränderung, einschließlich neuer Mutagenese-Techniken, entwickelt, die Fragen hinsichtlich der Anwendbarkeit der GVO-Gesetzgebung aufgeworfen und große Aufmerksamkeit von Interessenträgern und der Öffentlichkeit auf sich gezogen haben. Dieser Artikel bietet einen Überblick über die EU-Gesetzgebung zu GVO und die Umsetzung des Urteils des EU-Gerichtshofs zu durch Mutagenesetechniken gewonnenen Organismen vom Juli 2018. Er aktualisiert auch die jüngsten Initiativen der Europäischen Kommission und der EU-Mitgliedstaaten zu neuen Entwicklungen in der Biotechnologie . Das Manuskript basiert auf dem Beitrag des Autors auf der OECD Conference on Genome Editing, Applications in Agriculture, Implications for Health, Environment and Regulation, die vom 28. bis 29. Juni 2018 in Paris stattfand. Es wird durch aktualisierte Informationen ergänzt.

Schlüsselwörter: Europäische Union Gene Drive Gentechnisch veränderte Organismen Mutagenese Rechtsrahmen Synthetische Biologie.


Genetisch veränderte Organismen.

In einem exzellenten BBC-Interview mit einigen Anti-GVO-Demonstranten, die ein Feld von Forschungspflanzen zerstörten, wurden einige junge Leute gebeten, zu erklären, warum sie diese Maßnahme ergriffen. Keiner der Befragten konnte erklären, was die Risiken von GVO-Pflanzen sind. Das Feld repräsentierte jahrelange Forschungen eines Genetikers, der versuchte, neue Pflanzensorten zu finden, um eine wachsende Weltbevölkerung zu ernähren. Die jungen Demonstranten hatten aber auch ein Protestrecht.

Um auf den gesamten Inhalt dieser Site zuzugreifen, müssen Sie sich anmelden oder diese abonnieren.


Das Verständnis der Biologie hinter GVO kann Verbrauchern helfen, die Sicherheit von GVO zu bewerten

Was sind GVO (gentechnisch veränderte Organismen) und sind sie sicher zu essen? Für einen Verbraucher kann es schwierig sein, die Informationen in den Medien und auf Lebensmitteletiketten über Lebensmittelherstellungsverfahren und Lebensmittelsicherheit zu durchsuchen und zu verstehen. Wenn es um GVO geht, die sich auf gentechnisch veränderte (GV) Pflanzen beziehen, die aus einer modernen Züchtungsmethode namens Gentechnik stammen, gibt es viele Informationen. Einige Informationen sind korrekt, andere nicht und einige irreführend. Laut einer Pew-Umfrage herrscht jedoch unter Wissenschaftlern große Einigkeit über die Sicherheit von GVO-Pflanzen und -Produkten für den menschlichen Verzehr.

Basierend auf Hunderten von Forschungsstudien unterstützen mehr als 280 Lebensmittelsicherheitsbehörden sowie wissenschaftliche und technische Institutionen auf der ganzen Welt (Tabelle 1) die Sicherheit der GVO-Technologie (Gentechnik) zur Veränderung von Pflanzenmerkmalen. Dazu gehören die Food and Drug Administration (U.S. FDA), die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit und die Weltgesundheitsorganisation. Trotz des wissenschaftlichen Konsens über die Sicherheit gibt es viele Bedenken der Verbraucher. Solche Bedenken umfassen häufig Aspekte der Umwelt, der landwirtschaftlichen Produktion, der wirtschaftlichen und der sozialen Gerechtigkeit. Dieser Artikel befasst sich speziell mit der Lebensmittelsicherheit.

Nationale Akademie der Wissenschaften - Mai 2016

Gesellschaft für Toxikologie - September 2002 - Konsens-Positionserklärung

Nationaler Forschungsrat - Nationale Akademie der Wissenschaften

Amerikanische Ärztekammer

Institut für Lebensmitteltechnologen

Amerikanische Diätetische Gesellschaft

europäisch und international

Frankreich - Französische Akademie für Medizin - 2003

Italien - Achtzehn wissenschaftliche Vereinigungen - Oktober 2004 (einschließlich National Academy of Science, Societies for Toxicology, Microbiology, Nutrition, Biochemistry) unterzeichneten Konsenserklärung zur Sicherheit von GVO-Pflanzen

FAO - Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation

WHO - Weltgesundheitsorganisation

International Council for Science - 2005, 2010 (111 Nationale Akademien der Wissenschaften und 29 wissenschaftliche Vereinigungen)

Was ist ein GVO?

Manche Leute erschauern bei den Worten „genetisch veränderter Organismus&rdquo, aber genetische Modifikation ist eine wichtige Methode, die die Menschen in den letzten 10.000 bis 30.000 Jahren angewendet haben, während sie sowohl Nutzpflanzen als auch Tiere domestiziert haben. Bei der selektiven Verpaarung von Pflanzen und Tieren werden die Gene beider Elternteile gemischt und viele ererbte Merkmale verändert, was bei der Vielzahl bestimmter Arten, wie beispielsweise Hunderassen, leicht zu beobachten ist. Ohne viel Wissen über die Genetik wurden Pflanzen und Tiere gezielt verändert, wenn Menschen Unterschiede bei Pflanzen und Tieren beobachteten, und dann die "besten" gepaart, um nützliche Eigenschaften und Eigenschaften zu schaffen und/oder zu erhalten.

Heutzutage werden verschiedene Züchtungsmethoden verwendet, um Pflanzen zu verbessern, einschließlich der traditionellen Methoden (wenn möglich). Unabhängig von der Methode beinhalten alle die Modifikation der genetischen Ausstattung oder der Gene eines Organismus. Alle lebenden Organismen – Pflanzen, Tiere, Mikroben – haben Gene, und alle Gene bestehen aus DNA (Desoxyribonukleinsäure), dem universellen Kodierungssystem, das Merkmale wie Ernteertrag, Größe, Haarfarbe, Hörner usw. bestimmt.

Im Gegensatz zu einer Pflanze, die durch Modifikation ihrer DNA mit traditionellen Züchtungsmethoden hergestellt wurde, wird eine GVO-Pflanze mit einer neueren, kontrollierteren Methode hergestellt, die als Gentechnik bezeichnet wird. Dieses Verfahren verändert Pflanzen, indem ein Gen aus einem anderen Organismus eingefügt wird, um dem Empfängerorganismus ein nützliches Merkmal hinzuzufügen, wie beispielsweise Krankheits- oder Schädlingsresistenz. Bei der Gentechnik kann die DNA von Organismen stammen, die sich nicht mit der zu verändernden Nutzpflanze paaren können, z. B. Bakterien, Pilze oder eine andere Nutzpflanze oder nicht verwandte Pflanze. Zum Beispiel könnte man ein trockenheitstolerantes Gen von einer trockenheitstoleranten Pflanze zu einer Maispflanze verschieben. Ein wichtiger GVO sind seit den 1980er Jahren Bakterien, die zur Produktion von Humaninsulin modifiziert wurden. Diese Bakterien entstanden durch das Einfügen des menschlichen Gens für Insulin in die Bakterien-DNA, damit sie das menschliche Insulinprotein produzieren können. Bakterien produzieren heute etwa 90 Prozent des menschlichen Insulins.

Bei der Gentechnik wird in der Regel nur ein Gen des Spenders mit bekannter Rolle oder Kodierung für ein bekanntes Protein hinzugefügt oder in den aktuellen Gensatz einer Empfängerpflanze eingefügt. Im Gegensatz dazu mischen traditionelle Züchtungsmethoden viele Gene (von ähnlichen Pflanzen) bei der Paarung. Darüber hinaus können die resultierenden Pflanzen oder Nachkommen mehrere und/oder unvorhersehbare Folgen haben, von denen einige unerwünscht sein können (z. B. negative Auswirkungen auf Ertrag, Qualität oder Geschmack).

In den letzten zehn Jahren wurde eine noch präzisere Methode der Gentechnik entwickelt, die Gen-Editierung genannt wird. Diese Methode „bearbeitet&rdquo einfach den DNA-Code eines Gens in einem Organismus, um seine Expression zu modifizieren, anstatt ein neues Gen einzuführen, um dem Organismus bestimmte Eigenschaften wie Trockenheitstoleranz oder Nährstoffgehalt zu verleihen. Verwandte Techniken können auch verwendet werden, um ein neues Gen aus einem anderen Organismus an einer genauen Stelle in der DNA des Organismus einzufügen.

Was sind Gene und DNA?

Gene geben den Zellen von Pflanzen und Tieren die Anweisungen, ihre Arbeit zu verrichten. Gene bestehen aus DNA-Einheiten, dargestellt durch die Buchstaben A, T, G und C, die fadenförmige Molekülketten bilden, die wie eine verdrehte Leiter aussehen (Abbildung 1). DNA-Code ähnelt dem binären Codesystem in Computern, das &ldquo0&rdquo und &ldquo1&rdquo in unterschiedlichen Anordnungen verwendet, um Nachrichten oder Computeranweisungen zu erstellen. Bei DNA bilden Kombinationen von A, T, G und C jedes Gen und Gene kodieren für verschiedene Proteine ​​(Abbildung 1). Proteine ​​in pflanzlichen und tierischen Zellen steuern verschiedene Funktionen der Zelle und des Organismus. Alle Methoden zur genetischen Veränderung von Pflanzen verändern die DNA, einschließlich natürlich vorkommender Mutationen, was zu Veränderungen des genetischen Codes führt. Ein einfaches Beispiel für eine Mutation oder eine Änderung des Codes wäre die Änderung eines G in T. Klicken Sie hier, um mehr zu erfahren.

Abbildung 1. Gene bestehen aus DNA-Sequenzen, die fadenförmige Ketten bilden und für spezifische Proteine ​​kodieren, die die Zellfunktionen steuern.

Sind Gene und DNA sicher zu essen?

Praktisch alles, was wir essen, stammt aus einer Pflanze, einem Tier oder einer Pilzquelle. Das bedeutet, dass es entweder Gene (DNA) enthält oder wenn es stark prozessiert wurde, wie Öl und Zucker, die keine DNA mehr enthalten, wurde es aus einem Organismus mit Genen extrahiert. Das heißt, wir essen ständig Gene (DNA), ob durch traditionelle Züchtungsmethoden, natürliche Mutationen oder Gentechnik verändert. Unser Verdauungstrakt baut DNA auf die gleiche Weise ab, unabhängig von der Quelle und unabhängig von der DNA-Sequenz.

Nichtsdestotrotz müssen die von den neuen Genen produzierten Proteine ​​und die daraus resultierenden Pflanzenprodukte auf ihre Sicherheit getestet werden. Aus diesem Grund wird in den USA jedes Mal, wenn eine neue Pflanzensorte mit Gentechnik erzeugt wird, die neue Sorte strengen Tests auf Allergene, Toxine und veränderte Nährstoffgehalte unterzogen, basierend auf FDA- und internationalen Lebensmittelsicherheitsstandards. Alle derzeit auf dem Markt befindlichen gv-Produkte wurden von der FDA zugelassen und werden von ihr reguliert. Für ein besseres Verständnis des Testens gentechnisch veränderter Pflanzen siehe eine Diskussion von Professor Robert Hollingworth vom Michigan State University Center for Research on Ingredient Safety (CRIS).

Warum GVO-Pflanzen verwenden?

Alle Landwirte sind bei ihren Bemühungen um den Anbau gesunder, produktiver Pflanzen mit Herausforderungen durch Insekten, Krankheiten, Unkraut und Wetter konfrontiert. Gentechnik bietet ein weiteres Werkzeug, um einige dieser Herausforderungen zu bewältigen.

Einige Beispiele für Eigenschaften, die Pflanzen durch Gentechnik hinzugefügt wurden, sind:

  • Krankheitsresistenz
  • Dürreresistenz
  • Insektenresistenz
  • Herbizidtoleranz
  • Verbesserte Ernährung (z. B. Hinzufügen von Vitamin A-Produktion in goldenem Reis, um Mangelerscheinungen in Ländern der Dritten Welt zu verhindern und Protein in Maniok zu erhöhen)

Es gibt zehn Pflanzen, die in den Vereinigten Staaten seit 2018 als gentechnisch veränderte Sorten zugelassen sind:

  • Mais (Feld und süß)
  • Sojabohnen
  • Baumwolle
  • Alfalfa
  • Zuckerrüben
  • Raps
  • Papaya
  • Sommerkürbis
  • Angeborene Kartoffeln
  • Nicht bräunende arktische Äpfel

Bei Mais, Sojabohnen, Baumwolle, Zuckerrüben und Papaya bestehen über 90 Prozent der Anbaufläche in den USA aus gentechnisch veränderten Sorten. Landwirte haben mit dieser Technologie produzierte Pflanzen schnell übernommen, weil sie Verluste durch Schädlinge reduzieren und Produktionskosten, den Einsatz von Pestiziden und den CO2-Fußabdruck reduzieren (National Academy of Sciences). Bei allen anderen zugelassenen GVO-Pflanzen ist nur ein kleiner Anteil GVO.

Lebensmittel in US-Läden können heute Produkte aus gentechnisch verändertem Mais, Sojabohnen, Raps oder Zuckerrüben enthalten. Verarbeitete Öle oder Zucker aus diesen Pflanzen sind jedoch raffinierte Produkte und enthalten keine DNA oder Proteine.

Zusammenfassung

Das Thema GVO ist für viele Einzelpersonen und Organisationen sehr wichtig, da es Fragen der Lebensmittelsicherheit, der menschlichen Gesundheit, der Gesundheit des Ökosystems und der Fähigkeit zur weiteren genetischen Verbesserung von Pflanzen beinhaltet. Die GVO-Debatte wird aufgrund der Komplexität und der starken Meinungen zu diesem Thema sowie der wirtschaftlichen Auswirkungen, die Interessengruppen auf beiden Seiten der Debatte beeinflussen können, wahrscheinlich noch viele Jahre andauern. An GVO wird weiter geforscht, neue Methoden entstehen und mit neuen Informationen kommen neue Diskussionspunkte.

Das Verständnis einiger grundlegender Biologie und der Prozesse der Pflanzenzüchtung kann dem Einzelnen helfen, GVO und ihre Sicherheit zu verstehen. Achten Sie bei der Suche nach Informationen darauf, Informationen von Institutionen und Agenturen einzuholen, die wissenschaftsbasierte, objektive Ergebnisse teilen. Mehrere universitäre Beratungsdienste bieten jetzt einfach zu bedienende Websites für diejenigen an, die zugängliche und seriöse Informationen über die Sicherheit von GVO suchen. AgBioResearch der Michigan State University widmete eine ganze Ausgabe ihres Futures Magazine dem Thema: &ldquoDie Wissenschaft hinter GVO&rdquo. Auch die Food and Drug Administration sowie die Weltgesundheitsorganisation haben nützliche Informationen zu GVO.

Fast alles, was wir heute essen, ob Pflanzen oder Tiere, wird seit Jahrtausenden vom Menschen in seiner DNA verändert. Die veränderte DNA besteht aus den gleichen Bausteinen (DNA), unabhängig davon, ob der Organismus gentechnisch verändert wurde oder nicht. Es ist die Anordnung der DNA, die jeden veränderten Organismus von einem anderen unterscheidet, nicht wenn die DNA durch natürliche Mutation oder verschiedene Züchtungsmethoden (traditionelle Züchtungsmethoden oder Gentechnik) verändert wird.

Kurz gesagt, Gentechnik in Pflanzen ist eine neuere und präzisere Methode, Pflanzen mit wünschenswerten Eigenschaften zu erzeugen. Die Veränderung der DNA in Pflanzen hat keinen Einfluss auf die Sicherheit der DNA, da wir die DNA-Stränge wie immer leicht verdauen. Die von der neuen DNA erzeugten Proteine ​​werden gemäß den Richtlinien der FDA getestet, um sicherzustellen, dass sie sicher verzehrt werden können.

Verweise:

  • Funk, C., L. Rainie. Ansichten von Öffentlichkeit und Wissenschaftlern zu Wissenschaft und Gesellschaft, Pew Research Center. http://www.pewinternet.org/2015/01/29/public-and-scientists-views-on-science-and-society/
  • MSU heute. 2018. GVO 101. Michigan State University https://msutoday.msu.edu/feature/2018/gmos-101/
  • Sí Quiero Transgénicos. 2017. http://www.siquierotransgenicos.cl/2015/06/13/more-than-240-organizations-and-scientific-institutions-support-the-safety-of-gm-crops/
  • Nationale Akademien der Wissenschaften, Ingenieurwissenschaften und Medizin. 2016. Genetisch
  • Engineered Crops: Erfahrungen und Perspektiven. Washington, DC: Die National Academies Press. doi:10.17226/23395. http://www.nap.edu/23395
  • Die Wissenschaft hinter GVO. 2018. Michigan State University AgBioResearch. http://www.canr.msu.edu/publications/the-science-behind-gmos

Mehr erfahren:

Dieser Artikel wurde veröffentlicht von Erweiterung der Michigan State University. Weitere Informationen finden Sie unter https://extension.msu.edu. Um eine Zusammenfassung der Informationen direkt in Ihren E-Mail-Posteingang zu erhalten, besuchen Sie https://extension.msu.edu/newsletters. Um einen Experten in Ihrer Nähe zu kontaktieren, besuchen Sie https://extension.msu.edu/experts oder rufen Sie 888-MSUE4MI (888-678-3464) an.

Fanden Sie diesen Artikel nützlich?

Bitte sag uns warum

Virtuelles Frühstück für Feldfrüchte: Eine kostenlose wöchentliche Serie zu Themen des Schädlings- und Pflanzenmanagements

Die Pfadfinderschule besteht aus 22 Webinaren von Pflanzenschutzspezialisten an 11 Universitäten des Mittleren Westens und wird über das CPN angeboten.


Zukünftige Richtungen für die Erzeugung von GVO

Die Fähigkeit des Menschen, Nutzpflanzen für bessere Erträge und Nährstoffe in einer bestimmten Umgebung zu verändern, ist ein Grundpfeiler der Landwirtschaft. Der technologische Fortschritt von der selektiven Züchtung bis hin zur Gentechnik hat für die Zukunft unserer Lebensmittel viele Möglichkeiten eröffnet. Da sich gentechnische Techniken, wie neue RNAi- und Nuklease-basierte Technologien, die eine direkte Modifikation des Genoms ermöglichen (siehe diesen Artikel und diesen Artikel), stetig verbessern, wird auch unsere Fähigkeit zur Herstellung neuer GVO zunehmen [11]. Da sich unsere wissenschaftlichen Fähigkeiten erweitern, ist es wichtig, dass wir die Ethik und Ideale rund um GVO diskutieren, damit wir diese Technologie effektiv und sicher in einer für die Öffentlichkeit akzeptablen Weise einsetzen können.

Tabelle 1. Zusammenfassung des FDA's Inventory of Completed Biotechnology Consultations on Genetically Engineered Foods vom 30. Juni 2015. Pflanzen aufgelistet nach relativer Häufigkeit der Konsultationen zu gentechnisch veränderten Pflanzen (Mais mit den meisten Konsultationen). Diese Informationen stehen der Öffentlichkeit zur Verfügung:
http://www.accessdata.fda.gov/scripts/fdcc/index.cfm?set=Biocon

Chelsea Powell ist Doktorandin im Chemical Biology Program der Harvard University.

Dieser Artikel ist Teil der Sonderausgabe vom August 2015, Genetisch veränderte Organismen und unsere Nahrung.


Biologiepapier zu genetisch veränderten Organismen (GVO)

Gentechnisch veränderte Organismen (GVO) sind Tiere, Pflanzen, Mikroorganismen oder andere Organismen, deren genetische Ausstattung mit einem rekombinanten DNA-Verfahren zum Gen-Spleißen, -Modifizieren oder den transgenen Technologien verändert wurde. Dies ist eine relativ neue Technologie, die zur Bildung instabiler Kombinationen von Tieren, Pflanzen, viralen und bakteriellen Genen geführt hat, die durch traditionelle Methoden der Kreuzung und in der Natur niemals vorkommen (Eastham & Sweet, 2002). In diesem Papier werden verschiedene Aspekte von GVO erörtert.

Sicherheit von GVO

In vielen entwickelten Ländern gelten GVO oft als nicht sicher. Solche Nationen haben auch starke Beschränkungen und völlige Verbote für den Verkauf und die Produktion von GVO entwickelt. Nationen wie die Vereinigten Staaten und die kanadische Regierung haben die GVO jedoch auf der Grundlage der Studien der Unternehmen genehmigt, die sie herstellen und Gewinne aus dem Verkauf erzielen. Die meisten Nationen weltweit haben ihre entscheidenden Bedenken hinsichtlich der GVO-Kennzeichnung ausgeräumt. 64 Nationen weltweit, darunter Japan, Australien und alle Länder der Europäischen Union, verlangen die Kennzeichnung genetisch veränderter Lebensmittel (Skogstad, 2003). Da es keine obligatorische Kennzeichnung gab, wurden Non-GVO-Projekte ins Leben gerufen, um den Verbrauchern informierte Wahlmöglichkeiten zu bieten (Caswell, 2000).

GVO-haltige Lebensmittel

Es gibt verschiedene Lebensmittel, die GVO enthalten. Die meisten verpackten Lebensmittel enthalten Zutaten, die aus Soja, Mais, Zuckerrüben und Raps gewonnen werden. Außerdem wird die große Mehrheit der Pflanzen in Gebieten wie Nordamerika angebaut. Die meisten Nutzpflanzen in solchen Regionen sind gentechnisch verändert (Eastham & Sweet 2002).

Rollen der Biotech-Industrie bei genetischen Veränderungen

Der Biotech-Industrie kommt eine Schlüsselrolle bei der Eindämmung der GVO-Herausforderung zu. Sie muss in andere Produktionen diversifiziert werden, da die genetische Veränderung von Pflanzen nicht ihre einzige Rolle ist. Die DNA-Studien sind vielversprechend für die wichtigsten Anwendungen als Medizin. Aktuelle gentechnisch veränderte Lebensmitteltechnologien basieren jedoch auf veralteten Theorien und Informationen und sind anfällig für schwerwiegende Nebenwirkungen. Es wurde aufgrund der wirtschaftlichen Interessen auf den Markt gedrängt. Auch die Technologie des molekularen Markers, Marker Assisted Selection (MAS), die bei der konventionellen Züchtung verwendet wird, hat sich als vielversprechend für die Entwicklung verbesserter Pflanzensorten erwiesen. Die Entwicklungen hätten keine potenziellen schwerwiegenden direkten genetischen Modifikationsnebenwirkungen (Spök, 2007). Diese Industrien haben die Auswirkungen von GVO auf die Umwelt bewertet.

Umweltauswirkungen von GVO

Die gentechnisch veränderten Lebensmittel wirken sich auf unterschiedliche Weise auf die Umwelt aus. Mehr als 75 % der weltweit angebauten GVO werden oft mit der Toleranz von Herbiziden hergestellt. Aus diesem Grund hat sich die Anwendung von Herbiziden, die wie Roundup giftig sind, durch die Einführung von GVO um das 15-fache erhöht. Gentechnisch veränderte Pflanzen haben auch das Aufkommen von Superunkräutern und Superwanzen beeinflusst, die herbizidresistent sind. Die Unkräuter und Ungeziefer konnten daher nur mit giftigeren Giften wie 2, 4-D, einem Hauptbestandteil von Agent Orange, ausgerottet werden. GVO bilden direkte chemische Erweiterungen und werden von den weltweit größten Chemieorganisationen hergestellt und verkauft. GVO haben nachteilige Langzeitwirkungen auf die Umwelt, und sobald sie in die Atmosphäre freigesetzt wurden, sind sie nie mehr zurückrufbar (Anderson &. Nielsen, 2000).

Auswirkungen von GVO auf Landwirte

Neben den Auswirkungen auf die Umwelt haben GVO auch verschiedene Auswirkungen auf die Landwirte. Da die GVO eine Schlüsselform des Lebens sind, haben Biotechnologie-Organisationen Wege erfunden, um die Patente zu erhalten, mit denen ihre Verwendung eingeschränkt wird. Aus diesem Grund haben die GVO-Unternehmen nun die Befugnis, jeden Landwirt zu verklagen, dessen Feld mit den GVO verseucht ist. Dies würde selbst dann auftreten, wenn es auf Drifts des Nachbarschaftsfeldes zurückzuführen wäre. Die GVO stellen daher ernsthafte Bedrohungen für die Souveränität der Landwirte und die nationale Ernährungssicherheit jedes Landes dar, in dem sie angebaut werden (Anderson & Nielsen, 2000).

Ich denke und glaube wirklich, dass die GVO niemals in den Lebensmittelgeschäften angebracht, geschweige denn gekennzeichnet werden sollten. Dies liegt daran, dass diese Lebensmittel genetisch verändert wurden, die möglicherweise den Menschen beeinträchtigen können. Der Vorteil von GVO ist die hohe Qualität und die Fähigkeit, extremen Bedingungen standzuhalten. Der Nachteil ist der Einfluss, den es auf die genetische Ausstattung des Menschen haben könnte.

Anderson, K., &. Nielsen, C.P. (2000). GVO, Lebensmittelsicherheit und Umwelt: Welche Rolle für Handelspolitik und WTO?. Zentrum für Internationale Wirtschaftsstudien.

Caswell, J.A. (2000). Kennzeichnungsrichtlinie für GMOS: Jedem das Seine?

Eastham, K. & Sweet, J. (2002). Gentechnisch veränderte Organismen (GVO): Die Bedeutung des Genflusses durch Pollentransfer. Kopenhagen: Europäische Umweltagentur.

Skogstad, G. (2003). Legitimität und/oder politische Wirksamkeit?: Netzwerk-Governance und GVO-Regulierung in der Europäischen Union. Zeitschrift für europäische öffentliche Ordnung, 10(3), 321-338.

Spök, A. (2007). Molekulare Landwirtschaft auf dem Vormarsch – GVO-Regulierungsbehörden gehen immer noch einen Drahtseilakt. TRENDS in der Biotechnologie, 25(2), 74-82.


Synthetische Biologie vs. gentechnisch veränderte Organismen

Einer der häufigsten Einwände synthetischer Biologen in ihrer Arbeit ist, dass sie sich im Wesentlichen mit Technologien befassen, die unter den gleichen Problemen leiden wie genetisch veränderte Organismen (GVO).

Brandiff Caron, Assistenzprofessor und stellvertretender Vorsitzender des Concordia Center for Engineering in Society, sagt, dass Forscher auf diesem Gebiet dies oft für einen unfairen Vergleich halten. Viele argumentieren, dass es die Öffentlichkeit ist, die eine irrationale Angst vor dem Unbekannten rund um GVO hat. Diese Behauptung, so behauptet er, zeige lediglich auf, wie Experten die Beschwerden von Menschen gegen Gentechnik missverstehen.

„Die Zahlen zeigen ziemlich deutlich, dass die Menschen nicht unbedingt glauben, dass gentechnisch veränderte Organismen direkt gesundheitsgefährdend sind“, erklärt Caron. „Die meisten Menschen wissen, dass die Kreuzung von Pflanzen und Arten seit Jahrhunderten stattfindet – sie sind nicht unbedingt neu. Neu ist die Konsolidierung der Macht, diese Art von Technologien zu nutzen, in die Hände weniger großer Konzerne.“

Anstatt falsche Eindrücke über die technischen Entwicklungen zu haben, glaubt Caron, dass die Bedenken der Kritiker in Bezug auf GVO oft mehr mit den Geschäfts- und Unternehmenspraktiken zu tun haben, die das Feld prägen. „Ich denke, das sind vollkommen gerechtfertigte und legitime Überlegungen“, sagt er. „Im Moment treffen viele dieser berechtigten Beschwerden über gentechnisch veränderte Organismen einfach nicht auf die synthetische Biologie zu“.

Auf dem Gebiet der synthetischen Biologie sieht Caron viele offene Fragen, in denen Forscher hoffen, aus den Fehlern der Vergangenheit zu lernen und die Produktion von Wissenschaft zu verbessern. Er stellt fest, dass synthetische Biologen noch Zeit haben, die Beziehung zwischen den Benutzern und Herstellern neuer Technologien zu definieren und Wege zu finden, ihre Arbeit an den Rest der Gesellschaft zu verbreiten.

„Es ist ein wirklich spannendes Arbeitsfeld – deshalb bin ich hier.“

„Wir sind gut aufgestellt, um in der Region führend zu sein“

Caron untersucht im Concordia Center for Engineering in Society die öffentliche Ordnung, soziale und ethische Faktoren, die das Verhältnis der Menschen zur Technologie prägen. Er sagt, dass das Zentrum ein außergewöhnliches Design hat, das sich von vielen anderen Institutionen im ganzen Land unterscheidet.

„Alle Wissenschaftler und Ingenieure brauchen Ethik- und Kommunikationstraining. Was passiert, ist, dass an fast jeder anderen kanadischen Universität Institutionen diese Fächer in andere Bereiche auslagern, beispielsweise in die Philosophieabteilung“, erklärt Caron. „Also belegen sie einen allgemeinen Ethikkurs – sowie einen Schreibkurs – der für alle gedacht ist.“

Durch das CASB hat Concordia nicht nur Professoren und Forscher für Ethik und Kommunikation, sondern auch für Ethik und Kommunikation von Wissenschaft und Technologie.

„Wir sind wirklich gut aufgestellt, um im Bereich der synthetischen Biologie führend zu sein


Ein starkes Argument für die Gesundheitssicherheit von GVO

Nach mehr als 20 Jahren Überwachung durch Länder und Forscher auf der ganzen Welt wurden viele der Verdachtsfälle im Zusammenhang mit den Auswirkungen von GVO auf die Organgesundheit, unsere Nachkommen und unsere DNA angegangen und getestet (Abbildung 1). In den oben diskutierten Daten wurde neben vielen weiteren hier nicht erwähnten Studien festgestellt, dass GVO in einer oder über viele Generationen keine Toxizität aufweisen. Obwohl jedes neue Produkt eine sorgfältige Analyse und Bewertung der Sicherheit erfordert, scheint es, dass GVO als Klasse nicht wahrscheinlicher schädlich sind als traditionell gezüchtete und angebaute Nahrungsquellen.

Megan L. Norris ist Ph.D. Kandidat im Molecular, Cellular and Organismal Biology Program der Harvard University.

Dieser Artikel ist Teil der Sonderausgabe vom August 2015, Genetisch veränderte Organismen und unsere Nahrung.

Verweise

  1. Arbeitsgruppe des GMO-Gremiums für Tierfütterungsversuche der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit. „Sicherheits- und Ernährungsbewertung von GV-Pflanzen und daraus gewonnenen Lebens- und Futtermitteln: die Rolle von Tierfütterungsversuchen.“ Food Chem. Toxicol., vol. 46 Suppl 1, S. S2–70, März 2008
  2. G. Flachowsky, A. Chesson und K. Aulrich, „Tierernährung mit Futtermitteln aus gentechnisch veränderten Pflanzen.“ Arch. Dr. Anim. Nutr., vol. 59, Nr. 1, S. 1–40, 2005.
  3. Cera-gmc.org, ‘Willkommen beim Zentrum für Umweltrisikobewertung | CERA’, 2015. [Online]. [Zugriff: 11. Juli 2015].
  4. Tamar Haspel. „Gentechnisch veränderte Lebensmittel: Was ist wahr und was nicht“. Washington Post. 15. Oktober 2013.
  5. Jeffrey Smith. „GV-Kartoffeln beschädigten Ratten.“ Genetisches Roulette, Abschnitt I: Dokumentierte Gesundheitsrisiken.
  6. GS Rhee, DH Cho, YH Won, JH Seok, SS Kim, SJ Kwack, R. Da Lee, SY Chae, JW Kim, BM Lee, KL Park und KS Choi, „Mehrgenerationen-Reproduktions- und Entwicklungstoxizitätsstudie des eingefügten Bar-Gens“ in genetisch veränderte Kartoffeln an Ratten.“ J. Toxicol. Umgebung. Gesundheit. A, Bd. 68, Nr. 23–24, S. 2263–2276, 2005.
  7. ZL Chen, H. Gu, Y. Li, Y. Su, P. Wu, Z. Jiang, X. Ming, J. Tian, ​​N. Pan und LJ Qu, „Sicherheitsbewertung für genetisch veränderte Paprika und Tomaten, "Toxikologie, vol. 188, Nr. 2–3, S. 297–307, 2003.
  8. D. G. Brake, R. Thaler und D. P. Evenson, „Evaluation of Bt (Bacillus thuringiensis) Corn on Mouse Hoden Development by Dual Parameter Flow Cytometry“, J. Agric. Lebensmittelchem., vol. 52, nein. 7, S. 2097–2102, 2004.
  9. D. A. Jonas, I. Elmadfa, K. H. Engel, K. J. Heller, G. Kozianowski, a. König, D. Müller, J. F. Narbonne, W. Wackernagel und J. Kleiner, „Sicherheitsüberlegungen von DNA in Lebensmitteln“, Ann. Nutr. Metab., vol. 45, nein. 6, S. 235–254, 2001.
  10. FDA: Leitlinien für die Industrie für Lebensmittel aus neuen Pflanzensorten, Abschnitt V (C).

Teile das:


Was sind genetisch veränderte Organismen? (GVO)

Es gibt keine offizielle Definition eines GVO, aber wenn Leute eine Pflanze als GVO bezeichnen, bedeutet dies normalerweise, dass ein Teil ihrer DNA in einem Labor verändert oder bearbeitet wurde. Wissenschaftler verändern diese Gene, indem sie Gene ausschneiden oder Gene zu einer DNA-Sequenz hinzufügen. Scientists can also take a gene from one species of plant and put that gene into a plant of a different species. Plants made by using this lab technique are called ‘transgenic’ (trans- means across and -gen means related to genes).

Plants and animals become ‘genetically modified’ in nature too. Whenever animals or plants reproduce sexually, the DNA of the parents are combined. Therefore every plant and animal is genetically unique from its parents. Mutations in the DNA sequence occur naturally when cells divide and sometimes these mutations get passed onto offspring. These mutations can create sequences that never before existed in that species.

Grapefruit is a type of plant that was created through hybridization. Click for more information.

Sometimes during pollination the DNA of two different species of plants can combine to create hybrid plants. This happens in the wild but farmers also make hybrid plants on purpose. These hybrid plants contain new combinations of DNA that can cause a plant to look very different from either of its parents. Examples of hybrid plants are grapefruit (cross between orange and pomelo), some types of corn, wheat, and bananas. Animals can also be hybrids. A mule is a hybrid of a donkey and a horse.

You could argue that almost all the plants we eat are GMOs. Although the DNA of most types of bananas, tomatoes, and corn were not altered in a lab, their DNA has been highly modified for more than 10,000 years through selective breeding by humans. Humans chose to grow plants they discovered in the wild that had mutations that made the plants tastier or more colorful. Over many generations of breeding these mutant plants, our modern farmed plants look and taste nothing like their wild ancestors.

So what makes golden rice so controversial? Golden rice is transgenic – the genes that were added to make beta-carotene in the rice come from bacteria and corn. The extra genes added to golden rice are found in harmless bacteria and in other plants that are safe to eat. While protestors still think this makes the rice unsafe to eat, scientists have not found any evidence that the rice is harmful. Research is also showing that growing GMOs may be beneficial for farmers.