Terminologie der gentechnisch veränderten Organismen im Französischen und Deutschen und ihre populärwissenschaftliche Vermittlung

INHALTSVERZEICHNIS

1. Einleitung
Anmerkungen

2. Das Fachgebiet gentechnisch veränderter Organismen
2.1. Ziele und Anwendungsbereiche der Gentechnik bei Pflanzen
2.1.1. Gesteigerte Resistenzen und Toleranz gegen umweltbedingte Stressfaktoren
2.1.2. Veränderungen an Lebensmittel-Inhaltsstoffen
2.1.3. Veränderung von Zierpflanzen
2.1.4. Rohstofferzeugung
2.1.5. Entgiftung und Sanierung von Böden
2.2. Methoden des Gentransfers
2.3. Geschichtliche Entwicklung der Gentechnik bei Pflanzen
2.4. Freisetzungen und kommerzieller Anbau
2.5. Risiken für Mensch und Umwelt
2.6. Problemlösungsstrategien
2.7. Rechtlicher Rahmen der Gentechnik bei Pflanzen
2.8. Ausblick

3. Terminologiewissenschaftliche Grundlagen
3.1. Grundbegriffe
3.2. Eindeutigkeit und Eineindeutigkeit
3.3. Deskriptive und normende Terminologiearbeit
3.4. Zur Frage der Äquivalenz

4. Terminologie der gentechnisch veränderten Organismen
4.1. Textkorpus und Vorgehensweise
4.2. Alphabetische Register
4.2.1. Alphabetisches Register Deutsch – Französisch
4.2.2. Alphabetisches Register Französisch – Deutsch
4.3. Glossar Deutsch – Französisch

5. Fachsprache und Gemeinsprache
5.1. Was ist Fachsprache?
5.2. Was ist Gemeinsprache?
5.3. Binnendifferenzierung von Fachsprache
5.4. Fachsprache und Gemeinsprache

6. Wissenschaftssprache
6.1. Makrostruktur
6.2. Darstellungsweise
6.3. Einfluss des Griechischen und Lateinischen
6.4. Einfluss des Englischen

7. Vermittlung wissenschaftlicher Zusammenhänge in populärwissenschaftlichen Texten
7.1. Erzählerische Darstellung
7.2. Metaphern
7.3. Veränderungen bei Stil und Syntax
7.4. Verringerte Menge und Dichte der wissenschaftlichen Information
7.5. Veranschaulichungsmaterial

8. Vermittlung von Fachtermini in populärwissenschaftlichen Texten
8.1. Erklärung der Termini durch explizite, eingehendere Definitionen
8.2. Erklärung der Termini durch kurze Definitionen
8.3. Implizite Erklärung der Termini
8.4. Umschreiben der Termini
8.5. Nichterklären der Termini
8.6. Sprachliche und wortspielerische Anknüpfung
8.7. Scheinverständlichkeit

9. Schlussbetrachtung

10. Bibliographie
10.1. Quelltexte
10.2. Nachschlagewerke und Internetquellen
10.3. Fachliteratur Gentechnik und fachspezifische Internetquellen
10.4. Fachliteratur Terminologiewissenschaft und Sprachwissenschaft
10.5. Populärwissenschaftliche Artikel

11. Abbildungsverzeichnis

1. Einleitung

Das Forschungsgebiet der gentechnisch veränderten Organismen (GVO) ist ein weltweit expandierendes wissenschaftliches Themengebiet. Die Gentechnik wird im Leben jedes Einzelnen direkt oder indirekt eine immer größere Rolle spielen und erfordert, unabhängig von der jeweiligen persönlichen Haltung zu diesem Thema, eine kritische Betrachtung und Auseinandersetzung. Das Thema nimmt an Bedeutung ständig zu und stellt auch für Übersetzer ein noch wachsendes Arbeitsfeld mit hohen fachlichen Herausforderungen dar. Die zunehmende Relevanz der GVO war der Grund für die Wahl des Themas der vorliegenden Arbeit.

Mit Hilfe der Gentechnik wird das Erbgut von Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen verändert und für die Forschung und kommerzielle Zwecke nutzbar gemacht. In Deutschland und Frankreich sind gentechnisch veränderte Organismen höchst umstritten. Die Kontroverse wirft nicht nur ökologische, sondern auch ökonomische, politische, rechtliche sowie ethische Fragen auf. Es ist also ein Gebiet, mit dem sich nicht nur Wissenschaftler auseinandersetzen müssen, sondern das auch vermehrt in der Öffentlichkeit Fragen aufwirft.

Damit ein Übersetzer dem fachlichen Niveau angemessen übersetzen kann, ist es notwendig, dass er über fundierte Fachkenntnisse des jeweiligen Gebietes verfügt. Den Anfang dieser Arbeit bildet daher mit Kapitel 2 eine Einführung in das Thema gentechnisch veränderter Organismen. Es werden zunächst kurz verschiedene Arten der Gentechnik, bei denen gentechnisch veränderte Organismen zur Anwendung kommen, aufgezeigt. Um den Rahmen dieser Arbeit nicht zu sprengen, wurde die Betrachtung auf den Bereich der Gentechnik bei Pflanzen beschränkt, anhand dessen in das Thema eingeführt wird und Zusammenhänge verdeutlicht werden. Es werden die Ziele und Anwendungsbereiche beschrieben und die Methoden des Gentransfers vorgestellt. Die geschichtliche Entwicklung wird kurz dargelegt. Im weiteren Verlauf der Arbeit wird auf die Freisetzungen und den kommerziellen Anbau eingegangen, im Anschluss daran die Risiken für Mensch und Umwelt erläutert und mögliche Problemlösungsstrategien aufgezeigt. Den Abschluss dieses Kapitels bilden ein Blick auf den bestehenden rechtlichen Rahmen und ein Ausblick auf die zu erwartenden Entwicklungen.

Nicht selten sieht sich ein Übersetzer in der Praxis gezwungen, seine Arbeitsmittel wie Lexika oder Enzyklopädien durch selbst erstellte Terminologielisten zu vervollständigen. Zunächst ist es dafür von Vorteil, die terminologiewissenschaftlichen Grundlagen zu kennen. Ein kurzer Einblick hierzu wird in Kapitel 3 gegeben. Das erstellte zweisprachige Glossar zum Thema gentechnisch veränderter Organismen, das in Kapitel 4 zu finden ist, betrachtet das Sprachenpaar Deutsch-Französisch und kann als Grundlage für die fachgerechte Arbeit eines Übersetzers auf diesem Gebiet dienen. Es wurden 100 Fachtermini^[1] aus französischen und deutschen wissenschaftlichen Texten erfasst und in diesem Glossar zusammengestellt.

Das Thema gentechnisch veränderter Organismen ist längst nicht mehr nur Gegenstand der Fachliteratur, sondern wird ebenfalls eingehend in den öffentlichen Medien diskutiert. Da ein Fachübersetzer nicht nur für ein Fachpublikum, sondern je nach Übersetzungsauftrag auch für ein Laienpublikum übersetzen muss, ist es zunächst notwendig, die Charakteristika von Fach- und Gemeinsprache zu kennen, damit der Übersetzer seine Übersetzung dementsprechend adressatenadäquat gestalten kann. Das Kapitel 5 beschäftigt sich zu diesem Zweck mit den grundlegenden Unterschieden zwischen diesen beiden Kommunikationsbereichen. Das Kapitel 6 widmet sich speziell der Wissenschaftssprache; Parallelen und Unterschiede im Französischen und Deutschen werden anhand von Beispielen aus den wissenschaftlichen Texten belegt. In Kapitel 7 werden die Strategien vorgestellt, mit Hilfe derer einem wissenschaftsexternen Publikum wissenschaftliche Zusammenhänge vermittelt werden. An Beispielen aus einem Korpus verschiedener französischer und deutscher Zeitungs- und Zeitschriftenartikel werden diese Vermittlungsstrategien näher erläutert und das Französische und das Deutsche miteinander vergleichen. In Kapitel 8 wird insbesondere auf die Vermittlungsstrategien der in wissenschaftlichen Texten vorzufindenden Fachtermini eingegangen. Unter Bezugnahme auf die in das Glossar eingeflossenen Termini werden anhand von Beispielen aus den Zeitungs- und Zeitschriftenartikeln Gemeinsamkeiten und Unterschiede der populärwissenschaftlichen Vermittlung in den beiden Sprachen herausgestellt.

Anmerkungen

1. Die verwendeten wissenschaftlichen und populärwissenschaftlichen Texte sind dieser Arbeit auf einer CD-Rom beigefügt.
2. Zur besseren Unterscheidung werden Zitate in der Arbeit nur links eingerückt, die angebrachten Beispiele aus den wissenschaftlichen und populärwissenschaftlichen Texten sowohl links als auch rechts.
3. Eigene Hervorhebungen in den aufgeführten Beispielen werden anhand von Unterstreichungen vorgenommen.

2. Das Fachgebiet gentechnisch veränderter Organismen

Unter einem gentechnisch veränderten Organismus (GVO) versteht man einen

[...] Organismus, mit Ausnahme des Menschen, dessen genetisches Material in einer Weise verändert worden ist, wie sie unter natürlichen Bedingungen durch Kreuzen oder natürliche Rekombination nicht vorkommt; gentechnisch veränderter Organismus ist auch ein Organismus, der durch Kreuzung oder natürliche Rekombination zwischen gentechnisch veränderten Organismen oder mit einem oder mehreren gentechnisch veränderten Organismen oder durch andere Arten der Vermehrung eines gentechnisch veränderten Organismus entstanden ist, sofern das genetische Material des Organismus Eigenschaften aufweist, die auf gentechnische Arbeiten zurückzuführen sind [...]. (Gesetz zur Neuordnung des Gentechnikrechts vom 21. Dezember 2004)^[2]

Gentechnisch veränderte (transgene) Organismen sind demnach Organismen wie Tiere, Pflanzen oder Mikroorganismen, deren Erbgut mit Hilfe der Gentechnik künstlich verändert wurde, um sie mit einer neuen Eigenschaft zu versehen und etwa für die Forschung und kommerzielle Zwecke nutzbar zu machen^[3].

Neben der oben genannten Bezeichnung „gentechnisch veränderter Organismus“ bestehen im deutschen Sprachgebrauch auch die Ausdrücke „genetisch veränderter Organismus“ („GVO“) oder „genetisch modifizierter Organismus“ („GMO“) (Kempken/Kempken 2004: 13). Eine weitere Bezeichnung für „gentechnisch verändert“, „genetisch verändert“ oder „genetisch modifiziert“ ist „gentechnisch manipuliert“ (Kempken/Kempken 2004: 13). In der Literatur finden sich meist die erstgenannten Ausdrücke, wohl auch aufgrund der Neutralität dieser, denn das Wort „manipuliert“ ist negativ belegt. Kempken/Kempken (2004: 13) bedauern, dass in der Presse häufig Begriffe wie beispielsweise „Gen-Tomate“ verwendet werden, die für Laien oft verwirrend wirken, da ja Gene in allen Lebewesen zu finden sind.

Reichenbecher et al. (vgl. 2005: 302) unterscheiden beim Einsatz von gentechnisch veränderten Organismen zwischen der so genannten grünen oder Agro-Gentechnik, der roten Gentechnik, der weißen Gentechnik und der grauen Gentechnik. Unter die grüne Gentechnik fallen etwa das Verleihen von Herbizid- und Schädlingsresistenz bei Pflanzen, die Veränderung der Inhaltsstoffe der Pflanzen und die Bildung der Toleranz der Pflanzen gegen beispielsweise Trockenheit, Salz- oder Schadstoffe. Unter roter Gentechnik ist u. a. die Anwendung gentechnischer Verfahren zur Arzneimittel- und Impfstoffherstellung mit Hilfe von Bakterien, Viren und Zellkulturen zu verstehen. Zur weißen Gentechnik gehört laut Reichenbecher et al. (vgl. 2005: 302) die Nutzung gentechnisch veränderter Mikroorganismen in der Industrie zur Herstellung von beispielsweise Waschmittelenzymen oder Vitaminen, zur grauen Gentechnik z. B. die Verwendung von gentechnisch veränderten Organismen in Bereichen der Abwasserbehandlung und Bodensanierung. Reichenbecher et al. (vgl. 2005: 302) geben an, dass es Überschneidungspunkte geben kann. Dies ist der Fall, wenn beispielsweise gentechnisch modifizierte Pflanzen zur Rohstoffproduktion genutzt werden oder der Pflanzenanbau der Produktion von Impfstoffen oder Arzneimitteln dienen soll.

Im Rahmen dieser Arbeit kann das umfangreiche Gebiet gentechnisch veränderter Organismen nicht erschöpfend dargelegt werden. Es wird daher am Beispiel gentechnisch veränderter Pflanzen ein Überblick über die Ziele und Anwendungsbereiche, die Methoden des Gentransfers, die geschichtliche Entwicklung, den Anbau, die Risiken für Mensch und Umwelt und die rechtlichen Bedingungen gegeben. Um den Rahmen dieser Arbeit nicht zu sprengen, wurde hier eine Auswahl getroffen, die vorliegende Arbeit erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

Bei der Gentechnik bei Pflanzen wird zwischen „Input Traits“ und „Output Traits“ unterschieden. Als „Input Traits“ (Eingangsmerkmale) gelten Merkmale wie Herbizid-, Insekten-, Pilz- und Virusresistenz, die zur Ertragsteigerung oder -stabilisierung beitragen. Der Begriff „Output Traits“ (Ausgabemerkmale) bezieht sich auf spätere Aspekte wie unter anderem die Optimierung für Lagerung und Transport, die Verbesserung von Futtermitteln und Rohstoffen für die Industrie oder Eigenschaften, die zu angereicherten Nahrungsmitteln („Functional Food“) führen. Als Pflanzen mit neuen „Output Traits“ nennen Reichenbecher et al. (vgl. 2005: 303) Pappeln mit reduziertem Ligninanteil zur einfacheren Erzeugung von holzfreiem Papier, Kartoffeln mit modifiziertem Stärkegehalt oder Tomaten mit verlängerter Haltbarkeit (Anti-Matsch-Tomate). Allergenarmer Reis, mit einem Protein zur Kariesprophylaxe versehene Äpfel oder der mit β-Carotin angereicherte so genannte „Golden Rice“, die sich in der Forschung befinden, sind Beispiele für „Functional Food“ (Reichenbecher et al. 2005: 303). Laut Reichenbecher et al. (2005: 303) beruht auf derartigen Produkten „die Hoffnung, die Akzeptanz für die Agro-Gentechnik in der Öffentlichkeit zu steigern“.

2.1. Ziele und Anwendungsbereiche der Gentechnik bei Pflanzen

Die Forschungen mit transgenen Pflanzen betreffen erhöhte Resistenzen der Pflanzen und die Adaptation an Umweltbedingungen, veränderte Lebensmittel, Wirkstoffproduktion, die Veränderung von Zierpflanzen, Rohstofferzeugung, Bodensanierung oder männliche Sterilität. Forscher verfolgen mit der Gentechnik die Absicht, dauerhaft veränderte Pflanzen zu schaffen, die ihre Eigenschaften an die nachfolgenden Generationen weitergeben (vgl. Wenzel 2004/2005: 18).

Bei konventioneller Pflanzenzüchtung werden immer alle Gene (Erbanlagen) der Elternpflanzen vermischt. Dies läuft nach dem Zufallsprinzip ab. Da aber Pflanzen mehrere zehntausend Gene haben, unterliegt es also immer dem Zufall, welche der Eigenschaften jeweils an die folgende Generation weitergegeben werden (vgl. Kempken 2004/2005: 6). Ziel der Gentechnik ist es, gezielt eine oder mehrere Eigenschaften von einem fremden Organismus auf einen anderen Organismus zu übertragen. Die Gentechnik macht die Isolierung interessanter Gene möglich. Die gewünschte Gensequenz wird mit Hilfe von Restriktionsenzymen aus dem Genom (Gesamtheit der Erbinformationen) des Ursprungsorganismus isoliert und in das Genom der Pflanzenzellen inseriert (vgl. Kempken/Kempken 2004: 17 f, Laufmann 2005: 58).

Mittels der traditionellen Pflanzenzüchtung ist es nicht möglich, über Art- und Gattungsgrenzen hinweg neue Eigenschaften einzuschleusen. Anhand der Gentechnik ist es hingegen möglich, nicht nur aus Pflanzen stammende Gene in andere Pflanzen einzuschleusen, sondern auch Gene aus Bakterien, Pilzen oder Tieren zu inserieren. Prinzipiell sind dazu nur Änderungen an den Promotoren und Terminatoren (Kontrollbereiche der Gene) nötig (vgl. Kempken 2004/2005: 8, Goff/Salmeron 2005: 84-91). Des Weiteren ist es machbar, nicht nur die Merkmale der Pflanze zu verändern, sondern auch Pflanzen mit ganz neuen Eigenschaften zu schaffen. Dies ist beispielsweise bei Pflanzen der Fall, die als nachwachsende Rohstoffe dienen sollen (vgl. Kempken/Kempken 2004: 17 f). Kempken/Kempken (vgl. 2004: 17 f) führen aber an, dass die Gentechnik die konventionelle Züchtung nicht verdrängen wird, sondern vielmehr eine neue Methode der Pflanzenzüchtung ist.

Jahr für Jahr gibt es in der Landwirtschaft große Ernteausfälle, da die Pflanzen oft Schadinsekten, Pflanzenparasiten oder großer Trockenheit ausgesetzt sind. Es werden erhebliche Summen ausgegeben, um mit Pflanzenschutzmitteln gegen die Schädlinge oder gegen Unkräuter vorzugehen. Zudem können diese Pflanzenschutzmittel der Umwelt großen Schaden zufügen. Um diese Probleme von vornherein zu dezimieren, wurden mittels der Gentechnik Methoden zur Veränderung der Pflanzen gefunden, damit z. B. der Herbizideinsatz reduziert werden kann, um gegen Schädlinge, pflanzenpathogene Viren, Bakterien und Pilze gewappnet zu sein oder um die Pflanze an abiotischen Stress wie Trockenheit anzupassen (vgl. Kempken/Kempken 2004: 125). In Zukunft wird es notwendig sein, bei weniger zur Verfügung stehender Ackerfläche eine höhere Bevölkerungszahl langfristig ernähren zu können (vgl. Goff/Salmeron 2005: 84). Daher wäre es von Vorteil, eine höhere Produktivität pro Hektar zu schaffen. Dies könnte durch die Erzeugung einer Nutzpflanze möglich sein, die größer ist, mehr Früchte oder Körner trägt oder weniger Platz auf der Anbaufläche benötigt, so dass auf einem begrenzten Anbaugebiet mehr Pflanzen angebaut werden könnten. Durch die damit verbundenen kleineren Anbauflächen könnten andere natürliche Lebensräume bewahrt und geschützt werden (vgl Kempken/Kempken 2004: 126).

2.1.1. Gesteigerte Resistenzen und Toleranz gegen umweltbedingte Stressfaktoren

Herbizidresistenz

Die meisten transgenen Pflanzen sind Pflanzen mit Herbizidresistenz (Resistenz gegen Pflanzengift). Herbizidresistenz wird verliehen, damit gegen Unkraut gespritzt werden kann, ohne der Nutzpflanze zu schaden. Bei Herbiziden gibt es die Unterscheidung zwischen selektiven und nicht-selektiven Wirkstoffen. Nur die selektiven Wirkstoffe können zwischen Unkraut und Nutzpflanze unterscheiden. Ihre Entwicklung ist jedoch aufwändig und sehr kostspielig, da das Herbizid spezifisch auf die Pflanzenart abgestimmt sein muss. Ein Erfolg der Gentechnik ist daher, die Pflanze dem Herbizid-Wirkstoff anzupassen und nicht umgekehrt das Herbizid der Pflanze. Durch die Herbizidresistenz werden die Pflanzen dazu befähigt, den toxischen Stoff des Herbizids zu entgiften und daraufhin nicht wie die Unkräuter abzusterben. Auf diese Art und Weise können nicht-selektive Herbizide eingesetzt werden, ohne der Kulturpflanze zu schaden (vgl. Wenzel 2004/2005: 18). Der amerikanische Agrarkonzern Monsanto stellt sowohl das Saatgut als auch das entsprechende Gift Roundup her. Ein Problem besteht darin, dass mit der Zeit auch die Unkräuter gegen das Herbizid resistent werden und es daraufhin wieder mehr gespritzt werden muss (vgl. Laufmann 2005: 56).

Insektenresistenz

Um Insektenresistenz aufzubauen, verleiht man der Pflanze die Fähigkeit des Bacillus thuringiensis (Bt), ein bestimmtes Toxin (Giftstoff) zu erzeugen. Das Bt- Toxin des Bacillus thuringiensis steigert die Permeabilität (Durchlässigkeit) im Darm der Insektenlarven, die daraufhin absterben. Durch die Isolierung und die darauf folgende Insertion des für die Produktion des Bt -Toxins zuständigen Gens aus den Bakterien in die Pflanze ist diese in der Lage, das Toxin eigenständig zu produzieren und sich so gegen Schädlinge zu schützen. Beispiele hierfür sind die Resistenz des Mais gegen den Maiszünsler oder die Resistenz der Kartoffel gegen den Kartoffelkäfer (vgl. Wenzel 2004/2005: 19).

Virusresistenz

Um bei Pflanzen eine Resistenz gegen Pflanzenviren einbauen zu können, isoliert man aus der Erbsubstanz des Virus das Gen, das für den Aufbau der viralen Hüllproteine zuständig ist. Das betreffende Gen wird in die Pflanzen eingeschleust, so dass diese in der Folge selbst Hüllprotein aufbauen. Die Prämunität, eine Art der Virusabwehr, die der Pflanze zu Eigen ist, wird daraufhin in Gang gesetzt. Die Pflanze entwickelt demnach aufgrund des gentechnischen Verfahrens einen eigenen Schutz gegen die Viren. Nutzpflanzen, bei denen diese Methode erfolgreich ist, sind u. a. Kartoffeln, Tabak, Zuckerrübe oder Tomaten.

Für die Zukunft ist zu erwarten, dass verstärkt mit pflanzeneigenen Resistenzgenen oder durch Eingriffe in Steuerungsprozesse eine genetisch fixierte Resistenz gegen Krankheiten geschaffen werden kann. In den vergangenen Jahren ist es gelungen, einige für Pflanzenkrankheiten verantwortlichen Gene zu klonen und ihre Funktion herauszufinden. Beispielsweise gelang es inzwischen bei Weizen, in einer Linie drei verschiedene qualitative Resistenzgene ausfindig zu machen. Die Kombination dieser drei Abwehrgene kann die Wirkmechanismen pyramidisieren (addieren), so dass die Resistenz dauerhafter sein sollte. Dies ist laut Wenzel (2004/2005: 19) der „Übergang zwischen monogen verankerter und dauerhafterer polygener Resistenz“. In Zukunft wird man aufgrund der Funktionsweisen der Resistenzgene keine Fremdgene mehr in den Organismus einer Pflanze einbringen müssen. Hingegen kann man die vorhandenen Gene nutzen und durch Aktivitätsveränderung dieser Gene Regulationsproteine so steuern, dass mit Hilfe eines gezielten Eingriffes in den Stoffwechsel das natürliche Produkt verändert in der Pflanzenzelle zur Verfügung steht (vgl. Wenzel 2004/2005: 22).

Neben den vorgestellten Resistenzen gegen Herbizide, Insekten und Viren gibt es noch weitere Forschungen zu anderen Resistenzen, mit denen Pflanzen anhand der Gentechnik ausgestattet werden sollen. Um gegen Schadpilze resistent zu sein, gibt es Entwicklungen zur Pilzresistenz z. B. beim Winterweizen im Kampf gegen Braunrost und bei der Kartoffel, um besser gegen die Kraut- und Knollenfäule gewappnet zu sein. Ziel ist eine geringere Fungizid-Anwendung (vgl. Berger et al. 2000: 83). Weitere Forschungen beschäftigen sich mit der Entwicklung von Bakterien- und Nematodenresistenzen^[4] der Pflanzen (vgl. Raps et al. 2000: 117 f).

Toleranz gegen umweltbedingte Stressfaktoren

Da die landwirtschaftlichen Anbauflächen in Zukunft knapper werden, ist es von Vorteil, die Pflanzen mittels der Gentechnik an landwirtschaftlich nicht so günstige Böden und ungünstige klimatische Bedingungen anzupassen. Dadurch wird es möglich sein, auch vermehrt Pflanzen in Gebieten anzubauen, wo zumindest sporadisch hohe Trockenheit, große Hitze oder Kälte herrscht oder wo der Boden etwa sehr salzhaltig oder mineralarm ist oder eine große Metallkonzentration aufweist. Eine derartige Anpassung der Pflanzen ist ein nicht zu vernachlässigender Faktor, der insbesondere in der Dritten Welt von großer Bedeutung sein wird. Denn dort wächst die Bevölkerungszahl sehr schnell und die Länder liegen oft in klimatisch problematischen Gebieten (vgl. Kempken/Kempken 2004: 138 f).

Beobachtungen der Pflanzen unter normalen Bedingungen und unter Stress haben gezeigt, dass viele Gene unter dem Einfluss von Trockenstress ihre Aktivität erhöhen (vgl. Wenzel 2004/2005: 22). Molekulare Marker werden in der klassischen Pflanzenzüchtung bereits zur Resistenz gegen Trockenheit eingesetzt. In der Gentechnik verzeichnet man schon Forschungserfolge mit Arabidopsis -Pflanzen^[5], denen eine höhere Salztoleranz verliehen werden konnte. Ein weiteres Beispiel ist die Expression eines aus quecksilberresistenten Bakterien stammenden Quecksilberreduktase-Gens in Liriodendron tulipifera (eine Verwandte der Magnolie). Hier kam es zu einer erhöhten Toleranz gegen Quecksilber, dessen Konzentration für nicht gentechnisch veränderte Pflanzen toxisch wirkt. Letztere Methode ist auch für die Entgiftung von verseuchten Böden von Bedeutung (vgl. Kapitel 2.1.5.). Mittels Übertragung von bestimmten Genen wird zudem versucht, die Entwicklung der Pflanze zeitlich jeweils günstigen klimatischen Bedingungen anzupassen, beispielsweise den Blühzeitpunkt einer Pflanze zu beeinflussen (vgl. Kempken/Kempken 2004: 139 f, Wenzel 2004/2005: 23).

2.1.2. Veränderungen an Lebensmittel-Inhaltsstoffen

Die Gentechnik hat es möglich gemacht, Lebensmittel mit optimiertem Geschmack, höherem Nährwert oder höherem Vitamin- und Mineralgehalt zu produzieren, zudem kann die Lager- und Transportfähigkeit verbessert werden. Einerseits ist also die Hinzufügung von gewünschten Substanzen gelungen, andererseits ist es jedoch ebenso möglich, unerwünschte Stoffe wie Allergie auslösende Substanzen aus den Nahrungsmitteln zu entfernen (vgl. Wenzel 2004/2005: 23).

Lebensmitteloptimierung

Eine Versorgung an wichtigen Nährstoffen wie Eisen, Zink oder Vitamin A ist oft nicht ausreichend gegeben, insbesondere nicht in den nicht industrialisierten Ländern. Das Ziel der Gentechnik ist es diesbezüglich, in diesen Gebieten wachsende transgene Pflanzen zu schaffen, die diese Nährstoffe bereits in der Pflanze beinhalten. An Eisenmangel leiden beispielsweise 30 Prozent der Weltbevölkerung. Um dies zu bekämpfen, hat man ein Ferritin-Gen in Reis eingeschleust. Ferritin hat die Fähigkeit, Eisen zu speichern und kann damit zu einer besseren Eisenversorgung beitragen (vgl. Stirn 2001: 194 f).

Ein Meilenstein war die Einschleusung ins Reisgenom von drei Genen, die zum Aufbau von β-Carotin verhelfen. Dieses β-Carotin kann der menschliche Organismus in Vitamin A umwandeln. Dieser „Golden Rice“ wird aufgrund des herrschenden Vitamin A-Mangels in Asien besonders für diese Länder von Bedeutung sein (Wenzel 2004/2005: 24). Kempken/Kempken (2004: 147) heben hervor, dass dieser Reis die erste transgene Nahrungspflanze ist, von der nur der Endverbraucher profitiert.

Seit dem Jahr 2001 gibt es auch „Prototypen“ einer Kartoffel mit erhöhtem Carotinoid-Gehalt, die eventuell mit dieser neuen Eigenschaft zur Linderung von Altersblindheit verhelfen kann (vgl. Wenzel 2004/2005: 24). Des Weiteren wird etwa an transgenen Pflanzen geforscht, die einen höheren Anteil an essentiellen Aminosäuren (Aminosäuren, die mit der Nahrung aufgenommen werden müssen) haben^[6] oder an Pflanzen, die eine veränderte Kohlenhydrat- oder Fettsäurenzusammensetzung aufweisen. Auch bestehen Forschungen zu Kaffeepflanzen mit einem geringeren Koffein-Gehalt (vgl. Kull 2005a: 41). Bei Tomaten ist es gelungen, den Zuckergehalt zu verändern. Diese Modifizierung, bei der nicht qualitative Merkmale, sondern quantitative Merkmale verändert werden, ist oftmals komplizierter, da den quantitativen Merkmalen meist nicht nur ein einzelnes, sondern mehrere Gene zugrunde liegen (Kull 2005b: 42).

Verminderung der Allergie auslösenden Stoffe

Allergien gegen bestimmte Lebensmittel sind hinlänglich bekannt. Da viele Menschen auf Nüsse oder Soja allergisch reagieren, diese aber als Nahrungsmittelzutat in vielen Lebensmitteln zu finden sind, muss auf gewisse Nahrungsmittel von vornherein verzichtet werden. Ein großes Problem stellt sich zudem für Zöliakie-Kranke dar, die eine Nahrungsmittelunverträglichkeit gegen Gluten haben. Gluten ist ein Protein, das besonders in Getreide wie Weizen, Roggen, Gerste und Hafer vorhanden ist. Zöliakie-Kranke dürfen demnach eine große Anzahl an Nahrungsmitteln nicht essen, da sich in vielen Nahrungsmitteln Gluten befindet, das oft auf den ersten Blick nicht erkennbar ist. Ziel ist es daher, diese Substanzen aus den Lebensmitteln zu entfernen. Die betreffenden Proteine müssten zu diesem Zweck identifiziert und ihre Biosynthese in der Pflanze analysiert werden. In der Folge könnte man mittels der Gentechnik Enzyme ausschalten oder verändern, so dass Pflanzen mit geringerem allergenen Potential geschaffen werden würden. Problematisch bleibt jedoch weiterhin die Frage, ob in der Pflanze verbleibende Reststoffe bereits allergische Reaktionen hervorrufen können (vgl. Kempken/Kempken 2004: 149 f).

Transport und Lagerung

Um jederzeit eine Vielfalt von verschiedenen frischen Nahrungsmitteln genießen zu können, müssen für den hiesigen Verkauf zum Teil Produkte importiert werden. Lange Transportzeiten und notwendige Lagerung sind keine Seltenheit. Damit die Früchte auch hier noch frisch sind, werden besonders die weichen Früchte vorwiegend unreif abgeerntet, damit sie auf dem Transport nicht faulen (vgl. Brown 2002: 353). Als ein Nachteil erweist sich hierbei, dass die meisten Früchte nicht ihr volles Aroma entfalten können oder der Reifeprozess erst kurz vor dem Verkauf durch Methoden wie Ethylenbegasung^[7] in Gang gesetzt wird. Oft kann mit dieser Methode der ursprüngliche Geschmack der Früchte nicht wieder hergestellt werden (vgl. Kempken/Kempken 2004: 148). Mit Hilfe der Antisense-Technik gelang es, den Reifeprozess von Tomaten zu bremsen. Am Beispiel der Tomate wird die Antisense-Technik kurz dargelegt: Um ihre Samen freizugeben, ist eine natürliche Funktion einer Tomate die Verrottung^[8]. Um zu diesem Zweck die Zellwände abzubauen, erzeugt die Pflanze Enzyme wie Polygalacturonase, daraufhin wird die Tomate matschig. Anhand der Antisense-Technik gelang es, dieses Enzym abzubauen, indem ein entsprechendes Antisense- Polygalacturonasegen inseriert wurde. Die Antisense-Technik beruht auf der Inaktivierung eines pflanzeneigenen Gens. Das zu klonierende Gen wird in umgekehrter Orientierung in den Vektor gebracht. Bei der Transkription eines derartigen Gens entsteht eine RNA, die umgekehrt komplementär zur RNA des normalen Gens ist (Antisense-RNA). Die Antisense-RNA kann die Synthese des zu dem Gen zugehörigen Proteinprodukts verhindern, die Tomate hält sich länger als zuvor (vgl. Brown 2002: 352-354, Kempken/Kempken 2004: 148).

Wirkstoffproduktion

Pflanzen enthalten sowohl primäre als auch sekundäre Pflanzenstoffe. Primäre Pflanzenstoffe sind Moleküle, die die Pflanze für ihre Entwicklung braucht und die in allen Zellen und Geweben vorhanden sind, beispielsweise Aminosäuren, Proteine, einfache Zucker oder Nukleinsäuren. Hingegen finden sich sekundäre Pflanzenstoffe nur in einigen Pflanzenarten und dort auch nur in einigen Pflanzenteilen. Alkaloide, Terpene (Terpenoide) und Phenole sind Beispiele für sekundäre Pflanzenstoffe. Sekundäre Pflanzenstoffe bilden oft die Basis für die heilende Wirkung der Pflanze. Terpene sind z.B. Kampfer oder Menthol. Die Forschung hat sich diese heilende Wirkung der Pflanze zunutze gemacht. Durch das so genannte Naturstoff-Screening (Suchen nach medizinischen Wirkstoffen in der Pflanze) und das anschließende Analysieren des Aufbaus dieser Substanzen ist es oft möglich geworden, diese Strukturen chemisch nachzubilden. Aspirin z. B. basiert auf dem Phenol Salicylsäure bestimmter Weidenarten. Es ist aber nicht möglich, jede der pharmazeutisch wirksamen Substanzen chemisch nachzubilden. Ein Ziel der Forschung ist es daher, die Ausbildung dieser Substanzen in der Pflanze selbst zu verstärken (vgl. Kempken/Kempken 2004: 154). Das Verfahren, Pflanzen als Impfstoff- und Arzneimittelproduzenten nutzbar zu machen, das als „Molekulares Farming“ bezeichnet wird (Dorfmüller 2004/2005: 32), beinhaltet beispielsweise das Versehen von Soja mit Antikörpern gegen das Herpes Simplex Virus oder von Kartoffeln mit einem Impfstoff gegen Hepatitis B (vgl. Dorfmüller 2004/2005: 37).

Tabak ist eine Pflanze, bei der eine genetische Veränderung relativ leicht durchzuführen ist. In Tabakpflanzen ist die Klonierung und Expression eines Gens (spaA) gegen das Bakterium Streptococcus mutans, das hauptursächlich für Karies verantwortlich ist, gelungen. Es bedarf weiterer Forschungen, um das verantwortliche Protein (das spaA -Protein, ein besonderes Adhäsionsprotein, das zur Anheftung des Bakteriums dient) in einer Nahrungsmittelpflanze zur Expression zu bringen. Aus der Tabakpflanze müsste ansonsten zur Nutzung des Wirkstoffes mit der üblichen Reinigung des Proteins das Nikotin zur Gänze entfernt werden (vgl. Kempken/Kempken 2004: 156, Dorfmüller 2004/2005: 34).

Ein Vorteil der in den Pflanzen direkt erzeugten Impfstoffe und Arzneimittel liegt im geringeren technischen Aufwand und in der erheblichen Einsparung der Investitionskosten in Fermentationsanlagen, die bei der Herstellung konventioneller Arzneimittel und Impfstoffe anfallen. Bislang werden Impfstoffe generell aus Tieren oder aus Zellkulturen gewonnen. Durch die Erzeugung dieser Stoffe in Pflanzen wird es möglich sein, größtenteils auf Tierversuche verzichten zu können. Weiterhin kann aufgrund der „biologischen Distanz“ (Dorfmüller 2004/2005: 33) zwischen Mensch und Pflanze eine Verunreinigung mit humanpathogenen Viren ausgeschlossen werden, auf die Gewinnung von Serumalbumin aus Blutkonserven kann verzichtet werden (vgl. Dorfmüller 2004/2005: 33). Für Entwicklungsländer ist dieses Verfahren der Impfstoff- und Arzneimittelherstellung von besonderer Bedeutung, da sich in diesen Ländern die Verfügbarkeit, Verteilung und Konservierung der traditionellen Impfstoffe und Arzneimittel oft als problematisch erweisen. Die Pflanzen sind oft in der Lage, die medizinisch wirksamen Stoffe in Samen und Früchten lange zu halten (vgl. Dorfmüller 2004/2005: 33). Dorfmüller (2004/2005: 33) macht aber darauf aufmerksam, dass Fragen wie ein gleich bleibender Vakzingehalt und die Stabilität der Impfstoffe noch nicht gelöst sind.

2.1.3. Veränderung von Zierpflanzen

Wie auch schon mittels der konventionellen Pflanzenzucht lassen sich Pflanzen anhand der Gentechnik hinsichtlich der Merkmale wie Blütenfarbe und Blütenform verändern. Dies ist für den Wirtschaftssektor von großem Vorteil. Denn auf diese Weise kann z. B. eine breitere Palette an Pflanzen von den Floristen angeboten werden. Auch ist die Gentechnik hinsichtlich der Produktion von Zierrasen ein großer Gewinn für die Schaffung von Parks und Grünanlagen (vgl. Kempken/Kempken 2004: 158).

Veränderte Blütenform

Es gibt vier verschiedene Arten von Blütenblättern, die Sepalen (Kelchblätter), die Petalen (Kronblätter), die Stamina (Staubblätter) und die Karpelle (Fruchtblätter). Für die Anlage dieser vier Blütenblätter-Arten muss die Blütenanlage über drei funktionelle Bereiche, nämlich A, B und C, verfügen, die durch ein oder mehrere Gene, die so genannten A-, B- oder C-Gene, bestimmt werden. Es wird hier von dem ABC-Modell der Blütenentwicklung gesprochen. Für die Ausbildung der Sepalen ist eine Aktivität des A-Gens notwendig, Petalen entstehen durch die gemeinsame Aktivität der A- und B-Gene, Stamina verlangen eine gemeinsame Aktivität der B- und C-Gene und für die Bildung der Karpellen braucht es die Aktivität des C-Gens. Bei der Mehrheit der Samenpflanzen liegen der Ausbildung der Blütenblätter ähnliche genetische Prinzipien zu Grunde. Daher ist es möglich, durch die Ausschaltung der A-, B- oder C-Gene den Blütenaufbau zu verändern (vgl. Kempken/Kempken 2004: 161 f).

Veränderte Blütenfarbe

Für die unterschiedlichen Blütenfarben ist der Gehalt an verschiedenen chemischen Substanzen wie etwa Flavonoide, Carotinoide und Betalaine verantwortlich (vgl. Kempken/Kempken 2004: 158). Bei Rosen, Tulpen, Chrysanthemen und Nelken, die über 50 Prozent des Marktanteils für Schnittblumen ausmachen, ist eine Modifikation der Blütenfarbe generell leicht durchzuführen. So wurden bereits mittels der Insertion von bestimmten Enzymen aus der Petunie in eine farblose Nelke Nelken mit blauen Blüten geschaffen. Dies war bis dato anhand der klassischen Züchtungsmethoden nicht machbar (vgl. Kempken/Kempken 2004: 161).

2.1.4. Rohstofferzeugung

Heutzutage genutzte Rohstoffe wie Erdöl und Kohle werden nicht immer wie in derzeitigem Maß nutzbar sein, fossile Rohstoffe werden immer knapper. Bei anderen Rohstoffen wie einigen Ölarten ist man auf Importe angewiesen, da die heimischen Pflanzen nicht immer die benötigten Fettsäuremuster und -anteile aufweisen. Die Forschungsarbeit besteht darin, Pflanzen zu schaffen, die neue nachwachsende Rohstoffe erzeugen oder die Ausbeute bereits bestehender Pflanzen zu optimieren. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass diese Pflanzen jederzeit wieder angebaut werden können, bei der Erzeugung der Rohstoffe kein CO2 anfällt und keine aufwändige und teure Entsorgung der Abfallprodukte vonnöten ist. Es ist möglich, durch Veränderungen des Stoffwechsels schon im Zellinneren die Qualität und Quantität dieser Rohstoffe in dem Maße anzupassen, wie es für die letztendliche Verwendung des Rohstoffes gebraucht wird (vgl. Minol/Sinemus 2004/2005: 39).

Kunststoffe

Viele Bakterien erzeugen so genannte Biopolymere^[9] wie Polyhydroxyfettsäuren (PHFs) als Speicherstoffe. Diese haben ähnliche Eigenschaften wie Polypropylen^[10]. Aus diesem Grund sind sie sehr gut zur Produktion von Plastikstoffen geeignet, da keine toxischen Stoffe anfallen und die Substanzen zur Gänze biologisch abbaubar sind. Neben der Herstellung dieses so genannten Bioplastiks in Bakterien gibt es Forschungen zur Produktion dieser Stoffe in Pflanzen. Es ist bereits gelungen, Polyhydroxybuttersäure in Rapssamen auszubilden.

Ein Forschungsziel ist, Spinnenfaden-Proteine in Pflanzen auszubilden. Dies gelang bisher in Tabakblättern und Kartoffelknollen. Der Einsatz derartiger Proteine ist facettenreich. Es sei an dieser Stelle die Herstellung von Stoffen für schusssichere Westen oder Fallschirme genannt, die Nutzung im Flugzeugbau oder die Herstellung von neuen Wundverbänden. Ein großer Vorteil sind hier die außerordentlichen Eigenschaften und die relativ niedrigen Herstellungskosten, wenn die Spinnenproteine in transgenen Pflanzen produziert werden würden (vgl. Minol/Sinemus 2004/2005: 43).

Fette und Kohlenhydrate

Pflanzen wie Raps oder Sojabohnen werden zur Herstellung von Ölen, Fetten und Fettsäuren eingesetzt, die danach etwa als Basis für Schmierstoffe, Lacke und Farben dienen. Das Ziel der Gentechnik liegt in einem hohen Ölertrag und in der Veränderung der Anteile der Fettsäuren. So werden Pflanzen geschaffen, die je nach Bedarf für den jeweiligen Rohstoff über mehr kürzere oder längere gesättigte oder ungesättigte Fettsäureketten verfügen (vgl. Oldendorf/Schütte 2001: 202 f). Für die Erzeugung von Weichmachern und Schmiermitteln ist etwa die Verlängerung der Fettsäureketten von Belang. Durch die Expression eines aus der Wildpflanze Limnanthes douglasii stammenden Gens in Rapspflanzen ist diesbezüglich bereits ein Erfolg zu verzeichnen, der Gehalt an der wichtigen Erucasäure ist hier gestiegen (vgl. Kempken/Kempken 2004: 151).

In der Kartoffel sind zwei verschiedene Stärkekomponenten zu finden. Für die Verwendung als Nahrungsmittel ist dies nicht von Belang. In der Rohstofferzeugung ergibt sich aber ein Problem. Denn für die weitere Nutzung sind diese beiden Bestandteile nur getrennt nützlich: Amylopektin eignet sich für die Herstellung von Klebstoff, Amylose ist für die Erzeugung von kompostierbaren Folien nützlich. Die nachgelagerte Trennung dieser beiden Stärkekomponenten ist jedoch kostspielig. Daher verfolgen Forscher das Ziel, Kartoffeln zu erzeugen, die von Anfang an jeweils nur eine der beiden Stärkebestandteile ausbilden (vgl. Minol/Sinemus 2004/2005: 42).

Außerdem ist die leichtere Erzeugung von Zellulose zur Papierherstellung von Wichtigkeit. Bei der Holzverarbeitung muss in schwierigen Verfahren der Pflanzenstoff Lignin von der Zellulose getrennt werden. Ziel ist es, anhand der Gentechnik die Ausbeute der Bäume an Zellulose zu erhöhen und den Gehalt an Lignin zu reduzieren oder das Lignin so zu modifizieren, dass es sich einfacher vom Zellstoff trennen lässt. Forschungserfolge mit geringerem Ligningehalt und erhöhtem Zelluloseanteil wurden bereits bei der Pappel erzielt (vgl. Minol/Sinemus 2004/2005: 43 f).

2.1.5. Entgiftung und Sanierung von Böden

Ein Punkt, den es noch anzusprechen gilt, ist die Sanierung und Entgiftung von schadstoffbelasteten Böden mit Hilfe von transgenen Pflanzen.

Als Folge der Industrieproduktion lagern sich oft große Mengen an Schadstoffen wie etwa Schwermetalle im Boden ab. Ein Abtragen der Erde, das bislang als einzige Methode galt, die Giftstoffe zu entfernen, ist teuer und für die Arbeiter nicht ungefährlich. Die Erde musste verbrannt oder mittels Mikroben in Bioreaktoren prozessiert werden. Im Jahre 1999 gelang es, transgene Pflanzen für den Abbau des Sprengstoffs TNT zu nutzen. Zu diesem Zweck wurde in Tabakpflanzen ein bakterielles Gen (Pentathritol-Tetranitratreduktase) eingeschleust, das die Fähigkeit besitzt, das TNT zu ungiftigen Bestandteilen abzubauen.

Einige Pflanzen können durch ihre Wurzeln die in der Rhizosphäre (Wurzelbereich) befindlichen Schwermetalle (wie etwa Uran, Blei oder Cadmium) aufnehmen und in den über der Erde befindlichen Pflanzenteilen ablagern, die daraufhin mühelos entfernt werden können. Ein Beispiel sind Pappeln, die durch Insertion eines bakteriellen Glutamylcystein-Synthetase-Gens mit einem höheren Glutathionanteil versehen werden, eine Substanz, die beim Schutz der Pflanzen gegen verschiedene Umweltfaktoren und Stress entscheidend ist. Diese Substanz ist in der Lage, toxische Verbindungen mittels chemischer Reaktionen zu entgiften. Da jedoch in verseuchten Böden oft mehr als ein einziges Gift enthalten ist, ist es nötig, in die transgenen Pflanzen noch weitere zusätzliche Gene zur Bodensanierung zu übertragen (vgl. Sinemus/Minol 2004/2005: 49 f).

Eine weitere Forschung der Gentechnik bei Pflanzen, die genannt, auf die im Rahmen dieser Arbeit aber nicht weiter eingegangen werden soll, ist die Erzeugung von männlicher Sterilität bei Pflanzen zur Produktion von Hybridsaatgut. So wird beispielsweise an der männlichen Sterilität von gentechnisch verändertem Raps und Mais gearbeitet, in diesem Fall verhindert das Enzym Barnase die Bildung der Pollen (vgl. Raps et al. 2000: 117).

2.2. Methoden des Gentransfers

Zu den wichtigsten Transformationsmethoden zählen die Transformation mit Hilfe des Agrobacterium tumefaciens, die biolistische Transformation und die Protoplastentransformation (vgl. Kempken/Kempken 2004: 85).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Die Methoden des Gentransfers: Transformation durch Agrobacterium tumefaciens (1.), biolistische Transformation (2.), Protoplastentransformation (3.).

Transformation durch Agrobacterium tumefaciens

Mit Hilfe des Agrobacterium tumefaciens, ein in der Rhizosphäre der Pflanzen lebendes Bakterium, das über ein so genanntes Ti-Plasmid (ti für Tumor induzierend) verfügt, ist es möglich, bestimmte Gene in Pflanzen zu inserieren. Das Ti-Plasmid des Agrobacteriums ist ein Tumor bildendes Plasmid, auf dem unter anderem die Gene für eine Tumor-Erzeugung lokalisiert sind. Die T-DNA, ein kleiner Teil des Ti-Plasmids, kann von Agrobacterium tumefaciens nach Verletzung der Pflanze in die Pflanzen übertragen werden und in das Genom eingeschleust werden. Durch Modifizierung der T-DNA ist es möglich, nicht die Tumor bildende DNA, sondern Fremd-DNA in die Pflanze zu inserieren (vgl. Kempken/Kempken 2004: 87, Kempken 2004/2005: 7).

Protoplastentransformation

Bei diesem Verfahren wird die Pflanzenzellwand enzymatisch abgebaut. Es entstehen zellwandlose Protoplasten, in die man in der Folge entweder mittels elektrischer Depolarisierung oder Polyethylenglykol fremde DNA in die Zelle einschleusen kann (vgl. Kempken 2004/2005:7).

Biolistische Transformation

Die biolistische Transformation arbeitet mit einem Gerät, das Metallpartikel (Gold oder Wolfram), die mit einer Lösung der gewünschten Fremd-DNA versehen wurden, in einer Druckkammer im Vakuum schnell in die Pflanzenzellen schießt. Die Partikel durchschlagen die Zellwand und verbleiben in der Pflanzenzelle, die Fremd-DNA löst sich von den Trägerpartikeln und dringt in den Zellkern ein (vgl. Kempken/Kempken 2004: 94-98, Kempken 2004/2005: 7).

2.3. Geschichtliche Entwicklung der Gentechnik bei Pflanzen

An dieser Stelle sollen die wichtigsten Entwicklungen, die bezüglich der Gentechnik bei Pflanzen erzielt wurden, aufgezeigt werden (vgl. hierzu Chouchan 2001: 4, Kempken/Kempken 2004: 13-18).

Im Jahre 1980 wurde anhand der Transformation mit Agrobacterium tumefaciens erstmalig Fremd-DNA, nämlich das bakterielle Transposon Tn7, in Pflanzen übertragen. Die T-DNA-Sequenzen waren jedoch noch unverändert, so dass es bei den Pflanzen zu einer Tumorbildung kam (vgl. Kempken 2004/2005: 7). Um die Tumorbildung zu unterbinden, musste weiter geforscht werden. Im Jahre 1983 gelang es, diese Tumor induzierenden Gene zu entfernen und Gene, die Antibiotikaresistenz verliehen, einzufügen, die dann in die Pflanzen inseriert wurden (vgl. Heß 1992: 190, Kempken 2004/2005: 7). Bei der Behandlung mit dem entsprechenden Antibiotikum konnte so eine erfolgreiche Transformation erkannt werden^[11]. Damals war es mittels dieser Methode jedoch weitgehend nur möglich, zweikeimblättrige Pflanzen zu transformieren^[12] (vgl. Kempken/Kempken 2004: 14, Reichenbecher et al. 2005: 302, Kapitel 2.2.). Ebenfalls im Jahr 1993 wurde die PCR-Methode (Polymerase-Kettenreaktion) bekannt, die in vitro^[13] die Amplifikation^[14] genetischen Materials erlaubte. 1984 wurde von der Methode der Protoplastentransformation berichtet. Mittels dieses Verfahrens gelang die Transformation von Maisprotoplasten (vgl. Kapitel 2.2.). 1985 gelang es, Pflanzen mit Herbizidresistenz, 1986 mit Virusresistenz zu versehen (vgl. Kapitel 2.1.1.). Auch im Jahre 1986 wurde von der Zulassung der ersten Freisetzungsexperimente in den USA berichtet. 1987 folgte als weitere Resistenz bei Pflanzen die Insektenresistenz (vgl. Kapitel 2.1.1.). Im selben Jahr wurde die Methode der biolistischen Transformation entwickelt. Anhand dieses Verfahrens gelang in den folgenden Jahren die Transformation von bedeutenden einkeimblättrigen Pflanzen wie Reis, Mais und Weizen (vgl. Kapitel 2.2.). 1988 gelang es Forschern, die Fruchtreife bei Tomaten zu kontrollieren (vgl. Kapitel 2.1.2.). Ein Jahr später, 1989, berichteten Forscher, dass es funktioniert hatte, Gene zur Antikörperbildung in Pflanzen zu inserieren, dies war ein Meilenstein in der Impfstoff-Produktion (vgl. Kapitel 2.1.2.). 1990 wurden Pflanzen vorgestellt, die über männliche Sterilität verfügten und somit unfähig zur Pollenbildung waren. Für die Erzeugung von Saatgut stellte dies einen wichtigen Forschungserfolg dar. 1991 gelang es, die Kohlenhydratzusammensetzung von Pflanzen zu verändern, im darauf folgenden Jahr, 1992, war dies auch von der Zusammensetzung der Fettsäuren möglich. Auch seit 1992 war es möglich, Pflanzen zu schaffen, die so genanntes Bioplastik produzieren können. Dies stellte einen bedeutenden Schritt in der Rohstoffproduktion mittels Pflanzen dar (vgl. Kapitel 2.1.4.). 1994 wurde die Flavr Savr®-Tomate, von deren Beeinflussung des Reifeprozesses bereits 1988 berichtet wurde, in den USA auf den Markt gebracht. Das auch unter dem Namen „Anti-Matsch-Tomate“ bekannte Produkt war die erste gentechnisch modifizierte Pflanze bzw. das Produkt einer transgenen Pflanze, die vermarktet wurde. Mittlerweile ist diese Tomate jedoch nicht mehr erhältlich, was laut Kempken/Kempken (vgl. 2004: 149) möglicherweise auch am hohen Preis lag. Die schnelle Entwicklung der Gentechnik wird deutlich, wenn man bedenkt, dass nur vier Jahre später, 1998, weltweit schon 48 gentechnisch veränderte Pflanzen bzw. deren Produkte für den Markt zugelassen waren, davon 35 in den USA. Im selben Jahr war es erstmals auch möglich, eine Pflanze gleichzeitig mit mehr als zehn Transgenen auszustatten. Die erste vollständige Sequenzierung eines Pflanzengenoms gelang 2000 an der Arabidopsis thaliana, der Ackerschmalwand, im Jahre 2002 folgte die Sequenzierung des Reisgenoms. In diesem Jahr betrug die Gesamt-Anbaufläche für transgene Nutzpflanzen weltweit 58,7 Mio. Hektar (vgl. Kapitel 2.4.). Dieser kurze Überblick über die Entwicklung der pflanzlichen Gentechnik lässt die Dynamik der weiteren Entwicklung auf diesem Gebiet erahnen.

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^[1] Die Ausdrücke Fachterminus, Terminus, Fachausdruck und Fachwort werden in dieser Arbeit synonym verwendet.

^[2] Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft: http://www.bba.de/gentech/gentneuordg.pdf.

^[3] Vgl. Europäische Kommission: http://ec.europa.eu/food/food/biotechnology/index_de.htm.

^[4] Nematoden = Fadenwürmer

^[5] Arabidopsis thaliana = Ackerschmalwand [...]. (Kompaktlexikon der Biologie 2002), diese Pflanze wird in der Gentechnik oft zu Forschungszwecken eingesetzt.

^[6] Nichtessenzielle Aminosäuren werden zum Teil im tierischen und menschlichen Körper synthetisiert (vgl. Brockhaus 2006 unter Eintrag „Aminosäuren“).

^[7] Ethylen ist ein gasförmiger ungesättigter Kohlenwasserstoff, der in pflanzlichen Geweben vorkommt, als Phytohormon wirkt und die Fruchtreife fördert (vgl. Brockhaus 2006).

^[8] Botanisch gesehen gehören Tomaten zu den Früchten (vgl. Kempken 2004: 148).

^[9] Polymer [...] = chemische Verbindung (Makromolekül), die sich aus vielen einheitlichen Molekülen zusammensetzt (Duden - Das Wörterbuch medizinischer Fachausdrücke 2003).

^[10] Polypropylen [...] = durch Polymerisation von Propylen hergestellter thermoplastischer Kunststoff (Duden - Das große Wörterbuch der deutschen Sprache 2005).

^[11] Vgl. Eberhard Karls Universität Tübingen: http://www.uni-tuebingen.de/genetics/handouts/zmg/ZMG-Kurstag1-04-05.pdf, Laufmann 2005: 58.

^[12] Heutzutage lässt sich dieses Verfahren auch auf einkeimblättrige Pflanzen anwenden (vgl. Kempken/Kempken 2004: 14).

^[13] in vitro = im Reagenzglas [durchgeführt] (vgl. Duden - Das Wörterbuch medizinischer Fachausdrücke 2003)

^[14] Amplifikation = Vervielfachung einzelner Gene [...] (Brockhaus 2006)