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.    Gentechnik - Risiken (4/4)
.   Unerwartete Befunde 
  bei Mikroorganismen und in der Genetik
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Unerwartete zusätzliche Mechanismen für Gen-Austausch zwischen Bakterien
E.-coli-Sicherheitsstämme sind viel weniger sicher als gedacht
Unerklärte Umlagerungen nach gentechnischem Eingriff
Als sicher eingestuftes Bacterium übertrug Erbmaterial
Die Auswirkungen einer Mutation wird von der (räumlichen) Situation in der Zelle beeinflußt 
Auch „stille“ Mutationen können zu Krankheiten führen
Australische Forscher züchteten unabsichtlich ein 100%ig tödliches Virus!  Neu!


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Unerwartete zusätzliche Mechanismen für Gen-Austausch zwischen Bakterien
Bakterien können Erbmaterial austauschen. Dazu bilden sie kleine Röhren aus, genannt Sexpili. Bakterien, denen das Gen für die Sexpili fehlte, und die folglich auch keine ausbildeten, tauschten überraschender weise trotzdem Gene aus. Offenbar genügt der Zellkontakt. Das kann wichtig sein, wenn man solche gendefekten Bakterien als Sicherheitsstämme einsetzt, und annimmt, daß sie sich nicht verändern können.
Plasmide (ringförmige DNA-Moleküle), von denen man annahm, sie könnten sich nur in E.coli vermehren, taten dies auch in Pseudomonas putida. (SZ 7.10.93).
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E.-coli-Sicherheitsstämme sind viel weniger sicher als gedacht
E.coli K12, ein Stamm von Escherichia coli, der angeblich nicht überlebensfähig ist, wird trotzdem überall gefunden. (Vortrag von Rolf Kamphausen vor der Bundesarbeitsgemeinschaft Gentechnologie der Grünen am 27.11.1993 und Sabine Rosenbladt: Biotopia, Knaur-Verlag 1988, S.109) 

Ein E.coli-K12-Sicherheitsstamm war zwar nach 5 - 24 Stunden nicht mehr nachweisbar, enthielt er aber ein bestimmtes Plasmid (rinförmiges DNA-Molekül), so wurde er noch nach bis zu 6 Tagen gefunden. Der Befund ist unerwartet. Man weiß nicht, worauf die lebensverlängernde Wirkung beruht, und vor allem weiß man nicht, welche anderen Plasmide eine solche Wirkung auch haben können (Science 209, S.391-394, 1980). Das ist deshalb wichtig, weil Plasmide durch die Zellmembran aufgenommen werden können, so daß man kaum ausschließen kann, ob sich nicht ein Sicherheitsstamm auf diese Weise unbemerkt zu einem langlebigen Bakterium umrüsten kann.
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Unerklärte Umlagerungen nach gentechnischem Eingriff
 Ein Plasmid wurde aus bakteriellen und Virusanteilen konstruiert und zwar wurde der Origin (Startpunkt) und Promotor (Einschalter) verdoppelt. Die Folge war unerwartet: Der bakterielle Anteil verschwand schnell, wahrscheinlich durch Rekombination, und die zurückbleibende Virus-DNA war 5-10mal so infektiös wie die ursprünglichen Viren. (Proceedings of the National Academy of Science 81, S.7529-7533, 1984)
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Als sicher eingestuftes Bacterium übertrug Erbmaterial
 Zu einem unerwarteten Plasmid-Transfer kam es bei Lactobacillus (wird zur Wurstfermentation benutzt) im Institut für Lebensmitteltechnologie der Universität Hohenheim. Dabei übertrugen die bislang als sicher eingestuften Lactobacillen ihr Erbgut während der Fermentation auf andere Bakterien. (Spiegel 15, S.202-218, 1993)
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Die Auswirkungen einer Mutation wird von der (räumlichen) Situation 
in der Zelle beeinflußt 
 Mutationswirkungen können sich weit vom Mutationsort entfernt auswirken, durch die Art der Chromatinstrukturen, entfernt gelegene Regulatoren oder Loopbildung. Die dadurch ausgeprägten Eigenschaften (Phänotype) können stabil sein oder variieren (variegieren).Dabei sind Gradienteneffekte möglich, Gradienten entlang einer DNA-Kette oder Variationen von Zelle zu Zelle. Diese Ausprägungsgrade von Gen-Aktivitäten werden bei Zellteilungen unverändert weitergegeben, so daß im Körper Mosaike aus Bereichen verschiedener Eigenschaften entstehen (z.B. mit verschiedenen Stoffwechselleistungen). 

Die Mutation einer Anheftungsstelle im Zellgerüst kann ebenfalls unerwartete Folgen haben. Es wurde eine Integrationsstelle für Retroviren gefunden, die von bestimmten Genen inaktiviert wurde. Methylierung von Genen kann ausnahmsweise mit deren Aktivierung (statt Inaktivierung) verbunden sein. Wie das funktioniert, ist nicht bekannt, (Nature Genetics,12, S.229-232, 1996) Es wimmelt in der Arbeit von überraschenden Fakten. (s.a. Trends in Genetics 12, S.210, 1996).
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Auch „stille“ Mutationen können zu Krankheiten führen
 Sogenannte stille Mutationen, bei denen man ausgeschlossen hatte, daß sie Wirkungen haben, können bei der Proteinsynthese zum Kettenabbruch führen und zu Spleißfehlern (Fehler beim Zusammenfügen getrennt hergestellter Teilstücke eines Proteins), mit der Folge von Muskeldystrophie. Der genetische Code ist redundant. z.B. codieren die DNA-Basentriplets UUA und UUG beide für die Aminosäure Leucin. Deshalb hatte man gedacht, wenn das A durch ein G ausgetauscht würde, könne nichts passieren. (Nature Genetics 10, S.259, 1995)

Update vom 18.02.01:
Australische Forscher züchteten unabsichtlich ein 100%ig tödliches Virus!
Die australischen Forscher Ron Jackson und Jan Ramshaw vom CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) wollten eigentlich nur Mäuse unfruchtbar machen. Sie nahmen das für Mäuse schwach pathogene Mäusepockenvirus und transportierten damit sowohl Gene für das Eiweiss von Mäuse-Eizellen als auch das Gen für den Botenstoff Interleukin-4. Die Eiweisse sollten eine Immunreaktion gegen die Eizellen hervorrufen und sie dadurch ausschalten und das Interleukin sollte das Immunsystem der Mäuse aktivieren, um den Prozess zu verstärken. 
ZUR ÜBERRASCHUNG DER FORSCHER STARBEN ALLE MÄUSE INNERHALB VON NEUN TAGEN. DAS INTERLEUKIN HATTE IHR IMMUNSYSTEM AUSGESCHALTET, STATT ES ZU AKTIVIEREN. Auch eine Schutzimpfung half nicht wesentlich: Sie wirkte nur bei der Hälfte der Tiere, ein Drittel starb trotz Impfung.[ mehr... ]
 
 


 

. ..Erstellt am 31.01.00 , letzte Änderung am 18.02.01

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