Die Gentechnik wird mittlerweile auf vielerlei Weise angewandt. Grundsätzlich verfolgt sie das Ziel, Bakterien, Säugetiere und Pflanzen so zu verändern, dass diese größeren Nutzen für den Menschen erhalten. Insbesondere in Europa aber bleibt die Gentechnik ein umstrittenes Thema, das zudem sehr polarisierend wirkt: Auf der einen Seite gibt es unerbittliche Gegner, welche nicht müde werden, auf die ihrer Ansicht nach damit verbundenen Risiken hinzuweisen. Vor allem befürchten sie, dass der Konsument in nicht allzu ferner Zukunft keine Wahl mehr zwischen gentechnisch veränderten und konventionellen Lebensmitteln haben werde. Bei einer zu großen Verbreitung würden - wie sie hervorheben - alle Möglichkeiten der Kontrolle und Steuerung versagen. Der Willkür wäre damit Tür und Tor geöffnet.
Auf der anderen Seite steht ihnen eine zahlenmäßig kleinere Gruppe ebenso überzeugter Befürworter gegenüber, welche die Gentechnik als entscheidenden Schritt für die Lösung vieler, nicht zuletzt gesundheitlicher Probleme namentlich in den Entwicklungs- und Schwellenländern ansehen. Mit der Weiterentwicklung der Gentechnik verbinden sie die Hoffnung, wirksam gegen den Hunger in der Welt vorzugehen. Gegenwärtig leiden laut einem UN-Bericht 800 Millionen Menschen auf der Erde an Mangel- oder Unterernährung. Prognosen zufolge werden im Jahr 2100 rund 11 Milliarden Menschen zu ernähren sein - eine Herausforderung, der wir uns alle stellen sollten.
Gleichzeitig müssen wir uns aber auch der ethischen Dimension der Gentechnik bewusst werden und uns fragen, wo ihr Grenzen zu setzen sind. Dies gilt insbesondere dann, wenn entsprechende Versuche an Menschen durchgeführt werden, wie erst 2018 im Fall jener Zwillinge, die noch vor ihrer Geburt durch Genmanipulation HIV-resistent gemacht wurden. Obwohl es hierbei um die Bekämpfung einer Krankheit ging, stimmt dieses Beispiel sehr nachdenklich, zumal dasselbe Verfahren auch dafür eingesetzt werden kann, sogenannte "Designer-Babys" zu erschaffen.
Der Journalist Wolfgang J. Reus hat diese Dichotomie anschaulich und eindringlich in Worte gefasst: "Ebenso wie die Atomphysik öffnet die Gentechnik dem Menschen sowohl ein Tor zum Himmel als auch zur Hölle."
Inhaltsverzeichnis
1 EINLEITUNG
2 KONVENTIONELLE PFLANZENZÜCHTUNG
2.1 Begriffsklärung
2.2 Selektionszüchtung
2.3 Kombinationszüchtung
2.4 Klonzüchtung
2.5 Mutationszüchtung
3 ZÜCHTUNG MIT DER ‚GRÜNEN GENTECHNIK‘
3.1 Begriffsklärung
3.2 Agrobacterium tumefaciens vermittelte Transformation
3.3 Die biolistische Transformation
3.4 CRISPR-Cas9
5 RISIKEN DER GRÜNEN GENTECHNIK
5.1 Unkontrollierte Ausbreitung von Pflanzen
5.2 Allergie auslösendes Potenzial
5.3 Auswirkungen auf andere Tiere im Ökosystem
5.4 Patentrecht auf Saatgut
6 CHANCEN DER GRÜNEN GENTECHNIK
6.1 Herbizidresistenz
6.2 Schutz vor Schadinsekten
6.3 Resistenz gegen umweltbedingte Stressfaktoren
6.3 Qualitätssteigerung anhand des Fallbeispiels ‚Golden Rice‘
6 ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE
Zielsetzung & Themen
Diese Seminararbeit untersucht das Potenzial der grünen Gentechnik als Lösungsansatz für die globale Ernährungssicherung und die Bekämpfung von Krankheiten, unter kritischer Abwägung der damit verbundenen ökonomischen und ökologischen Risiken.
- Grundlagen konventioneller Pflanzenzüchtung im Vergleich zur Gentechnik
- Technologische Verfahren wie Agrobacterium-Transformation und CRISPR-Cas9
- Ökologische Risiken: Ausbreitung transgener Pflanzen und Biodiversität
- Ökonomische Fragestellungen durch Patentierung von Saatgut
- Nutzen der Gentechnik durch Herbizid-, Insekten- und Stressresistenz
- Fallbeispiel "Golden Rice" zur Bekämpfung von Vitamin-A-Mangel
Auszug aus dem Buch
3.4 CRISPR-Cas9
Den derzeitigen Höhepunkt in der Entwicklung der Gentechnik bildet das CRISPR-Cas9-System, das umgangssprachlich als ‚Genschere‘ oder auch ‚Genchirurgie‘ bezeichnet wird (vgl. Wünschiers 2019, S. 2). Als Entdeckerinnen von CRISPR/Cas9 (meist nur ‚CRISPR‘) gelten die Französin Emanuelle Charpentier und die Amerikanerin Jennifer Doudna. Als beide 2012 in einem Aufsatz ihre Erkenntnisse erläuterten, beschrieben sie, wie sich das Bakterium Streptococcus pyogenes, das beim Menschen Krankheiten auslösen kann, vor angreifenden Viren schützt.
Dieses System zur Abwehr von Viren hat die beiden Teilbereiche Archiv und Schneidwerkzeug. Das Bakterium verwendet das Archiv als Erinnerungshilfe: Es legt Proben mit allen Viren an, mit denen es jemals Kontakt hatte. Diese archivierten DNA-Sequenzen der Viren nennen beide Forscherinnen CRISPR. Für den Fall, dass es zu einer erneuten Infektion mit dem Virus kommt, aktiviert das Bakterium sein Abwehrsystem. Es prüft den Erreger anhand des Archivs. Wird der Eindringling erkannt, ist das Schneidwerkzeug des Bakteriums, das Cas9-Enzym, gefragt. Dieses schneidet durch die virale DNA, sodass der Virus unschädlich gemacht wird. Aus diesen beiden Teilbereichen setzt sich die Bezeichnung CRISPR-Cas9 zusammen.
Noch relevanter indessen ist die Erkenntnis der beiden Wissenschaftlerinnen, dass CRISPR-Cas9 als ein vielseitiges Werkzeug zum Verändern des Erbguts umfunktioniert werden kann. Demzufolge können Gene z.B. von Pflanzen gezielt ausgetauscht werden (vgl. Kindel 2018, S. 72).
Zusammenfassung der Kapitel
1 EINLEITUNG: Die Arbeit beleuchtet die Polarisierung der Debatte um die Gentechnik und führt in die zentrale Problematik zwischen globalem Hunger und ethischen Sicherheitsbedenken ein.
2 KONVENTIONELLE PFLANZENZÜCHTUNG: Dieses Kapitel definiert die historischen Grundlagen der Züchtung und erläutert Methoden wie Selektion, Kombination und Mutation als Basis für moderne gentechnische Ansätze.
3 ZÜCHTUNG MIT DER ‚GRÜNEN GENTECHNIK‘: Hier werden technische Verfahren wie der Transfer mittels Agrobacterium tumefaciens, die biolistische Transformation und die präzise Methode CRISPR-Cas9 detailliert beschrieben.
5 RISIKEN DER GRÜNEN GENTECHNIK: Es werden potenzielle Gefahren wie die unkontrollierte Ausbreitung, allergene Potenziale, Auswirkungen auf Ökosysteme und ökonomische Abhängigkeiten durch Patentrecht analysiert.
6 CHANCEN DER GRÜNEN GENTECHNIK: Dieses Kapitel zeigt den Nutzen durch Herbizid- und Insektenresistenzen sowie die Anpassung an Umweltstress und illustriert dies am Beispiel des ‚Golden Rice‘.
6 ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE: Abschließend wird eine differenzierte Bewertung gefordert, die die wissenschaftlich belegten Chancen gegen die teilweise überzeichneten Risiken abwägt.
Schlüsselwörter
Grüne Gentechnik, Pflanzenzüchtung, CRISPR-Cas9, Ernährungssicherung, Hungerbekämpfung, Golden Rice, Bt-Mais, Agrobacterium tumefaciens, Bioethik, Patentrecht, Herbizidresistenz, Insektenresistenz, Gentechnisch veränderte Organismen, Biodiversität, Vitamin-A-Mangel
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der grünen Gentechnik, ihrem Potenzial zur Lösung globaler Ernährungsprobleme und den damit verbundenen gesellschaftlichen sowie ökologischen Kontroversen.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Die zentralen Themen umfassen die verschiedenen Züchtungsmethoden, die rechtlichen und ökologischen Risiken, die wirtschaftlichen Aspekte der Patentierung und die konkreten Chancen zur Ertragssteigerung.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist es, die Gentechnik sachlich anhand aktueller wissenschaftlicher Erkenntnisse zu bewerten, um eine fundierte Position jenseits der emotionalen Debatte zu ermöglichen.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden beschrieben?
Es werden klassische Züchtungsverfahren sowie moderne molekularbiologische Techniken wie die Agrobacterium-Transformation, Genkanonen und das CRISPR-Cas9-System vorgestellt.
Was steht im Hauptteil der Arbeit im Fokus?
Der Hauptteil gliedert sich in eine methodische Einführung, eine Risikoanalyse bezüglich Umwelt und Recht sowie eine Darstellung der Chancen durch krankheits- und stressresistente Kulturpflanzen.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren diese Arbeit?
Wichtige Begriffe sind insbesondere Gentechnik, CRISPR-Cas9, Ernährungssicherheit, Nachhaltigkeit, Patentierung von Saatgut und das Fallbeispiel ‚Golden Rice‘.
Warum wird das CRISPR-Cas9-Verfahren als technischer Höhepunkt bezeichnet?
Weil es eine zielgerichtete und vergleichsweise präzise Veränderung des Erbguts ermöglicht, die weit über zufällige Mutationen hinausgeht.
Inwiefern ist das Beispiel ‚Golden Rice‘ für die Argumentation wichtig?
Der ‚Golden Rice‘ dient als positives Fallbeispiel, um zu verdeutlichen, wie Gentechnik gezielt Mangelernährung, wie etwa Vitamin-A-Mangel, bekämpfen kann.
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- Kinan Kailani (Autor), 2019, Grüne Gentechnik. Chancen und Risiken zur Bekämpfung von Hunger und Krankheiten, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/514313
