Direkt zum Inhalt

Lexikon der Ernährung: Transformation

Transformation, E transformation, in der Gentechnik die Erzeugung transgener Organismen, im engeren Sinne die Aufnahme von nacktem genetischem Material durch einen Mikroorganismus und dessen Einbau in das Genom des Mikroorganismus durch Rekombination. Der Begriff T. wird aber auch in einem allgemeineren Sinn für jegliche Aufnahme von DNA (Desoxyribonucleinsäure) in eine beliebige Zelle benutzt.
In der Gentechnik ist die durch bestimmte Vorbehandlung der Empfängerzellen induzierte T. eine zentrale Methode der DNA-Übertragung. Der dabei erzeugte Organismus wird als transformiert bezeichnet. Die Methode richtet sich nach der Kombination von Wirtszelle und Trägermolekül (Vektor). Als Wirtszellen kommen Bakterien, Hefen aber auch Pflanzen-, Tier- und Humanzellen infrage. Das Einschleusen von DNA kann bei Bakterien durch direkte Aufnahme von Plasmid-DNA erfolgen, falls die Zellen vorher durch Behandlung mit eiskalter Calciumchloridlösung „kompetent“, das heißt für freie DNA permeabel gemacht wurden. Auch Phagen können für die T. genutzt werden. Die Aufnahme von Phagen-DNA wird als Transfektion bezeichnet. Bei Hefen und Milchsäurebakterien hat sich die Elektroporation als effektiv erwiesen. Bei dieser Technik wird die Zellmembran durch einen elektrischen Impuls vorübergehend durchlässig gemacht.
Die T. von Pflanzen-, Tier- und Humanzellen erfolgt zum einen indirekt durch Verwendung von Bakterien bzw. Viren, zum anderen auch direkt durch ballistische Methoden (s. u.) oder Mikroinjektion. Für zweikeimblättrige Pflanzen wird zur T. am häufigsten das Bakterium Agrobacterium tumefaciens eingesetzt, während sich für einkeimblättrige Pflanzen die ballistische Methode (Genkanone) bewährt hat. Hierfür werden Wolfram- oder Goldpartikel mit DNA beladen und in die Zellen hinein geschossen.
Bei Säugerzellen erfolgt die T. zumeist durch Mikroinjektion. Die DNA wird hierbei mit einer äußerst feinen Nadel in den männlichen Vorkern einer befruchteten Eizelle im Einzelstadium injiziert, die dann in den reproduktiven Trakt einer scheinträchtigen Amme implantiert wird, die das Tier austrägt und aufzieht. Diese Technik erfordert einen Mikromanipulator, ein Mikroskop und viel Erfahrung. Bei Tier- und Humanzellen haben sich auch Viren, insbesondere Retroviren, als geeignete Transportvehikel für DNA erwiesen. Viren integrieren natürlicherweise DNA ins Wirtsgenom und verfügen zumeist auch über starke Promotoren zur effektiven Expression der eingeschleusten Gene. Vgl. Essay: Gentechnik und Lebensmittel.

Lesermeinung

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

  • Die Autoren

Albus, Christian, Dr., Köln
Alexy, Ute, Dr., Witten
Anastassiades, Alkistis, Ravensburg
Biesalski, Hans Konrad, Prof. Dr., Stuttgart-Hohenheim
Brombach, Christine, Dr., Gießen
Bub, Achim, Dr., Karlsruhe
Daniel, Hannelore, Prof. Dr., Weihenstephan
Dorn, Prof. Dr., Jena
Empen, Klaus, Dr., München
Falkenburg, Patricia, Dr., Pulheim
Finkewirth-Zoller, Uta, Kerpen-Buir
Fresemann, Anne Georga, Dr., Biebertal-Frankenbach
Frenz, Renate, Ratingen
Gehrmann-Gödde, Susanne, Bonn
Geiss, Christian, Dr., München
Glei, Michael, Dr., Jena (auch BA)
Greiner, Ralf, Dr., Karlsruhe
Heine, Willi, Prof. Dr., Rostock
Hiller, Karl, Prof. Dr., Berlin (BA)
Jäger, Lothar, Prof. Dr., Jena
Just, Margit, Wolfenbüttel
Kersting, Mathilde, Dr., Dortmund
Kirchner, Vanessa, Reiskirchen
Kluthe, Bertil, Dr., Bad Rippoldsau
Kohlenberg-Müller, Kathrin, Prof. Dr., Fulda
Kohnhorst, Marie-Luise, Bonn
Köpp, Werner, Dr., Berlin
Krück, Elke, Gießen
Kulzer, Bernd, Bad Mergentheim
Küpper, Claudia, Dr., Köln
Laubach, Ester, Dr., München
Lehmkühler, Stephanie, Gießen
Leitzmann, Claus, Prof. Dr., Gießen
Leonhäuser, Ingrid-Ute, Prof. Dr., Gießen
Lück, Erich, Dr., Bad Soden am Taunus
Lutz, Thomas A., Dr., Zürich
Maid-Kohnert, Udo, Dr., Pohlheim
Maier, Hans Gerhard, Prof. Dr., Braunschweig
Matheis, Günter, Dr., Holzminden (auch BA)
Moch, Klaus-Jürgen, Dr., Gießen
Neuß, Britta, Erftstadt
Niedenthal, Renate, Hannover
Noack, Rudolf, Prof. Dr., Potsdam-Rehbrücke
Oberritter, Helmut, Dr., Bonn
Öhrig, Edith, Dr., München
Otto, Carsten, Dr., München
Parhofer, K., Dr., München
Petutschnig, Karl, Oberhaching
Pfau, Cornelie, Dr., Karlsruhe
Pfitzner, Inka, Stuttgart-Hohenheim
Pool-Zobel, Beatrice, Prof. Dr., Jena
Raatz, Ulrich, Prof. Dr., Düsseldorf
Rauh, Michael, Bad Rippoldsau
Rebscher, Kerstin, Karlsruhe
Roser, Silvia, Karlsruhe
Schek, Alexandra, Dr., Gießen
Schemann, Michael, Prof. Dr., Hannover (auch BA)
Schiele, Karin, Dr., Heilbronn
Schmid, Almut, Dr., Paderborn
Schmidt, Sabine, Dr., Gießen
Scholz, Vera, Dr., Langenfeld
Schorr-Neufing, Ulrike, Dr., Berlin
Schwandt, Peter, Prof. Dr., München
Sendtko, Andreas, Dr., Gundelfingen
Stangl, Gabriele, Dr. Dr., Weihenstephan
Stehle, Peter, Prof. Dr., Bonn
Stein, Jürgen, Prof. Dr. Dr., Frankfurt
Steinmüller, Rolf, Dr., Biebertal
Stremmel, Helga, Bad Rippoldsau
Ulbricht, Gottfried, Dr., Potsdam-Rehbrücke
Vieths, Stephan, Dr., Langen
Wächtershäuser, Astrid, Frankfurt
Wahrburg, Ursel, Prof. Dr., Münster
Weiß, Claudia, Karlsruhe
Wienken, Elisabeth, Neuss
Wisker, Elisabeth, Dr., Kiel
Wolter, Freya, Frankfurt
Zunft, Hans-Joachim F., Prof. Dr., Potsdam-Rehbrücke

Partnervideos