Kurz erklärt: Crispr/Cas-Züchtung

Nicht alles erklärt sich von selbst. Manche Begriffe, egal wie einfach oder fremdartig sie auch klingen mögen, brauchen eine Erklärung. Für jeden verständlich. Wir erklären die Crispr/Cas-Züchtung.

Crispr/Cas ist eine Züchtungsmethode, die an einer vorgegebenen Stelle im Erbgut gezielt Mutationen erzeugt, um gewünschte Eigenschaften zu erhalten. Das molekularbiologische Werkzeug wird auch als Genschere oder Gen- chirurgie bezeichnet. Es fällt unter das Genome Editing, ein Sammelbegriff für solche Methoden, die das Ergbut gezielt verändern. Pflanzenzüchtung wird damit präziser, schneller und günstiger.

Die Gründe

Mutationen als zufällige Veränderungen im Erbgut sind Basis jeder Züchtung. Dabei werden die Bausteine der DNA verändert. Wie bei natürlicher Erbgutveränderung schaltet Crispr/Cas einzelne Gene in der DNA auch an oder aus, fügt sie ein oder entfernt sie. Bisher entstehen Mutationen zufällig oder durch Bestrahlung oder Chemikalien. Crispr/Cas erzeugt sie dagegen genau an einer Stelle. Das ist der entscheidende Unterschied.

Bei natürlicher Mutation und der bisherigen Mutationszüchtung entstehen die Veränderungen unkontrolliert und in großer Zahl. Danach kostet es die Züchter Zeit und Geld, bis sie diejenigen Genvarianten mit gewünschten Merkmalen finden und unerwünschte ausgeschaltet sind. Dazu ist aufwendige Rückkreuzung nötig, die oft Jahre dauert. Crispr/Cas dagegen verändert einzelne Gene recht treffsicher.

So geht’s

Im Wesentlichen funktioniert das so: Erst lokalisiert eine Art Sonde die Stelle im Genom, die verändert werden soll. Dazu dient eine künstliche Ribonukleinsäure (RNS). Sie wird zusammen mit einem sogenannten Cas9-Protein, das im Prinzip als molekulare Schere dient, vorher in die Zelle gebracht.
Das Protein „schneidet“ den DNA-Doppelstrang genau an der von der Sonde lokalisierten Stelle durch. Anschließend fügt die zelleigene Reparatur den Strang wieder zusammen. Dabei ist die Fehlerrate gering. Gleichzeitig lassen sich Bausteine entfernen, ändern oder ergänzen.

Crispr/Cas ist eigentlich ein bakterielles Immunsystem und heißt wörtlich „clustered regularly interspaced short palindromic repeats“. „Cas“ ist dabei die Abkürzung für „Crispr-associated“. Diese Bezeichung ist aber irreführend. Sie wurde mitgeschleppt von den „repeats“, also den Wiederholungen in dem bakteriellen Immunsystem.

Der Vorteil

Ein wichtiger Vorteil von Crispr/Cas ist der Preis. Pro Einsatz soll die Methode pauschal nur 50 bis 60 Euro kosten. So können auch kleinere Züchter damit arbeiten.

Fazit: Für Kritiker ist Crispr/Cas ungewollte Gentechnik. Für Befürworter revolutioniert die Methode die Züchtung. Der EU-Gerichtshof hat im Juni 2018 das Urteil gefällt, dass damit erzeugte Veränderungen als Gentechnik gelten. Viele Möglichkeiten enden somit bisher im Labor. Beispiele sind etwa mehltauresistenter oder glutenfreier Weizen, schotenfester Raps oder dürreverträglichere Kulturpflanzen.

Weitere Informationen zum Thema Pflanzenzucht sowie zu weiteren aktuellen Themen aus der Landwirtschaft findest Du auf agrarheute.com und in der Aprilausgabe von agrarheute.

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