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Gentechnik
- 1. GENTECHNIK Frankenfoods und Umweltschutz Samstag, 13. August 2011
- 2. Was sind eigentlich Gene? • Ein Abschnitt der DNA in funktionelle RNA geschrieben • Vereinfacht für uns: Ein Stück der DNA der dazu abgelesen wird, um ein Protein zu erzeugen Samstag, 13. August 2011
- 3. DNA? • Das dauerhafte Speichermedium für Erbinformationen • 4 mögliche Zustände über 4 Basen (ATGC) kodiert • In „höheren“ Lebewesen in Chromosomen organisiert Samstag, 13. August 2011
- 4. Gentechnik? • Herstellung von „künstlich“ veränderter DNA: Gene gezielt ausschalten, verändern, aus anderen Arten in Ziel- Organismus einbringen • Unterteilung: Grüne Gentechnik (Landwirtschaft), Rote Gentechnik (Medizinische Verwendung), Weisse Gentechnik (Industrielle Herstellung) Samstag, 13. August 2011
- 5. Exkurs: DNA isolieren • Die Grundlage um überhaupt Gentechnik betreiben zu können • Als erstes DNA aus den Zellen lösen Samstag, 13. August 2011
- 6. Exkurs: DNA isolieren • 6 g Kochsalz mit 10 ml Spülmittel versetzen. Auf 100 ml Gesamtvolumen mit Wasser auffüllen und verrühren bis sich das Salz gelöst hat • Lebensmittel eurer Wahl in kleine Stücke schneiden und in das Gemisch geben. • Nach 5 Minuten kurz mit Rührstab pürieren • Gemisch für 15+ Min bei 60 °C in Wasserbad inkubieren Samstag, 13. August 2011
- 7. Herstellung von GMOs • Mechanisch via Genegun • DNA wird auf Goldpartikel aufgezogen • Goldpartikel werden mit 1.300 m/s auf Zellen geschossen • Spray & Pray Samstag, 13. August 2011
- 8. GMOs via Transformation • Bakterien tragen oft neben ihrem eigentlichen Chromosom kleinere, zirkuläre DNA-Fragmente: Plasmide • Bakterien können bei passenden Bedingungen neue Plasmide aufnehmen Samstag, 13. August 2011
- 9. Plasmide • ori: Startpunkt für Vervielfältigung • amp: Antibiotika-Resistenz • Polylinker: Schnittstelle Samstag, 13. August 2011
- 10. Plasmide • Plasmid kann an Polylinker geöffnet, • Wunsch-DNA eingebaut, • und dann wieder verschlossen werden Samstag, 13. August 2011
- 11. Samstag, 13. August 2011
- 12. „Roundup-ready“ • Herbizid, dass unspezifisch gegen alle Pflanzen wirkt • GMOs können Resistenz gegen Roundup implantiert bekommen • Umgesetzt in Mais, Soja, Raps und Baumwolle Samstag, 13. August 2011
- 13. „Roundup-ready“ • Ermöglicht den Einsatz von Herbiziden ohne den eigenen Anbau zu gefährden Samstag, 13. August 2011
- 14. Bt-Mais • Pflanze produziert selbst Gift gegen seine Schädlinge • Gene für die Giftproduktion stammen aus Bakterium Bacillus thuringiensis • Verschiedene Bt-Toxine sind spezifisch für Arten/ Klassen Samstag, 13. August 2011
- 15. Bt-Mais • Pflanze produziert nur die Vorstufe des Toxins. Die giftige Wirkung wird erst im Darm des Zielorganismus verwirklicht: Ungefährlich für andere Organismen • Anstatt Insektizide großflächig sprühen zu müssen wirkt es direkt am Ort wo der Befall stattfindet: Bei der Nahrungsaufnahme am Mais Erhöhter Ertrag, weniger konventionelle Insektizide benötigt Samstag, 13. August 2011
- 16. Golden Rice • Enthält im Gegensatz zu „natürlichem“ Reis Beta- Carotin • 2 Gene dafür zuständig: Aus Osterglocke & einem Bakterium • Beta-Carotin wird im mensch. Körper zu Vitamin A umgewandelt Samstag, 13. August 2011
- 17. Golden Rice • Auswirkungen von Vitamin A-Mangel: Blindheit, Beeinträchtigung des Immunsystems • Günstiger als entsprechende Nahrungsergänzungsmittel (4 - 30 US $/DALY vs 130 - 600 US $/DALY) • 40.000 Menschenleben/ Jahr allein in Indien Samstag, 13. August 2011
- 18. Exkurs: DNA isolieren • Gemisch durch Kaffeefilter in neues Gefäß kippen • 5 ml des filtrierten Gemisches in 5 ml eiskaltem Alkohol geben. • DNA-Isolat-Alkohol-Gemisch für 20 Minuten im Eisfach lagern Samstag, 13. August 2011
- 19. Insulin • Vor Einführung der Gentechnik: Produktion in Tieren (Schwein/Kuh) • Heute: Produktion in Bäckerhefe • Anpassung des normalen Insulins an Stoffwechselbedingungen bei Verabreichung als Medikament Samstag, 13. August 2011
- 20. Insulin • Seit 1982 die theoretische Möglichkeit zur Produktion über rekombinante Hefe • Joschka Fischer verweigert als hess. Umweltminister 1984 die Betriebserlaubnis für eine Versuchsanlage für bakteriell hergestelltes Insulin • Inbetriebnahme der Produktion in Deutschland erst 1998 durch Aventis Samstag, 13. August 2011
- 21. Biologisch abbaubares Plastik • Rohstoffherstellung durch Bakterien • Benötigt kein Rohöl als Ausgangsmaterial • Kann von Organismen wieder abgebaut werden Samstag, 13. August 2011
- 22. Biosprit aus GM-Algen • Sollen CO2 aus Atmosphäre einfangen und in neuen Sprit umwandeln • Verringert CO2 in Atmosphäre nicht • Sprit ist CO2-neutral Samstag, 13. August 2011
- 23. GMOs in der Forschung Samstag, 13. August 2011
- 24. Gründe für grüne Gentechnik • Produktivitätssteigerung: Weltbank schätzt das bis 2030 50% mehr Nahrungsmittel benötigt werden. Gentechnik erlaubt Anbau auch dort wo traditionelle Kulturpflanzen nicht wachsen • Verbesserung von Lebensqualität und Einkommen für Landwirte, gerade in Entwicklungsländern Samstag, 13. August 2011
- 25. „Argumente“ gegen grüne Gentechnik • GM-Pflanzen sind gesundheitsgefährdend • GM-Pflanzen sind umweltschädlich • GM-Pflanzen verringern die Biodiversität • transgene Pflanzen sind unnatürlich • Aber Monsanto ist böse... Samstag, 13. August 2011
- 26. Gesundheitsgefährdend? • Bislang keinerlei Beweise von für den Menschen gefährlichen Giften oder auch von neuen Allergenen in GM-Pflanzen gefunden • Aber: Durch Resistenzen der Pflanzen wird die Pestizid- Belastung im Vergleich zu traditionellen Pflanzen verringert Samstag, 13. August 2011
- 27. Umweltschädlich? • Bislang kein Nachweis für Gefahren von Bt-Pflanzen bei Nicht-Zielorganismen • Aber: Da Pestizide durch Bt-Pflanzen zielgerichteter auf Schädlinge gerichtet wirken, geringerer Kollateralschaden für andere Organismen Samstag, 13. August 2011
- 28. Zerstören Artenreichtum? • Und wieder: Bislang keine Beweise, dass GM-Pflanzen dafür sorgen, dass nicht-GM-Arten verdrängt werden oder durch Kreuzungen verschwinden • Aber: GM-Pflanzen erhöhen die Sortenvielfalt, da weniger ertragreiche Sorten per Gen-Fix angepasst werden können. Samstag, 13. August 2011
- 29. Unnatürlich? • Horizontaler Gentransfer kommt auch ganz ohne Laborarbeit in der Natur vor • Gentransfer in Pflanzen funktioniert über natürlichen Mechanismus eines Bakteriums • Gut 8 % des menschlichen Genoms bestehen aus Endogenen Retroviren die im Laufe der Entwicklungsgeschichte „eingewandert“ sind Samstag, 13. August 2011
- 30. Unnatürlich? • Sind wir nicht alle ein bisschen transgen? • Chloroplasten und auch Mitochondrien sind Zellbestandteile die aus eingewanderten Bakterien hervorgegangen sind Samstag, 13. August 2011
- 31. Monsanto ist böse? • Genpatente sind und bleiben doof • Aber: Nicht nur Monsanto produziert GM-Pflanzen, Beispiel: Bt-Baumwolle Navbharat-151 in Indien Samstag, 13. August 2011
- 32. Samstag, 13. August 2011
- 33. Bildquellen • Golden Rice: International Rice Research Institute, CC-BY-2.0, http://de.wikipedia.org/w/index.php? title=Datei:Golden_Rice.jpg • RoundUp: Monsanto, ©, Fair Use • Insulin Injector: Björn Heller, CC-BY-SA-3.0 http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Penmate.jpg • Braille: Christopher Moustier, ©, unbegrenzte Nutzungsrechte bei Namensnennung, http://en.wikipedia.org/wiki/ File:DSC_4050-MR-Braille.jpg • Crop-Duster: tpmartins, CC-BY-NC-SA-2.0, http://www.flickr.com/photos/tjmartins/3995559405/ • Muscle Mouse: Lee Se-Jin, CC-BY-2.5, http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Muscle_Mouse_01.jpg • Plastiden: Kristian Peters, CC-BY-SA-3.0, http://de.wikipedia.org/w/index.php? title=Datei:Plagiomnium_affine_laminazellen.jpeg • Glofish: www.glofish.com, ©, Nutzungsrechte für Publikationen eingeräumt http://www.glofish.com/photos.asp • Bioplastik-Kugelschreiber: Christian Gahle, nova-Institut GmbH, CC-BY-SA-3.0, http://de.wikipedia.org/w/ index.php?title=Datei:PLA-Kugelschreiber_NatureWorks_CG.jpg • Alge Biosprit: NEON, CC-BY-SA-3.0, http://en.wikipedia.org/wiki/File:Botryococcus_braunii.jpg • Nicht aufgeführte Werke: Eigenkreation und/oder Public Domain Samstag, 13. August 2011