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Grüne Gentechnik: Gentechnik-Innovation auch für Nutzpflanzen

Ein Schneidewerkzeug aus Bakterien soll Nutzpflanzen gegen Bakterien schützen, die von Insekten übertragen werden? Klingt verwirrend - klappt aber ganz gut.
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Das präzise neue Genmanipulationswerkzeug CRISPR/CAS9 eignet sich auch dafür, Nutzpflanzen gegen Pflanzenviren zu schützen. Auf diesem Weg könnten Erträge drastisch erhöht und die Schäden durch Pflanzenkrankheiten minimiert werden, hoffen Forscher aus China und den USA, die dieser Idee parallel mit ähnlichen Experimenten nachgegangen waren.

CRISPR/Cas9 beruht auf einer natürlichen, zunächst in Bakterien entdeckten sehr zielgenauen Methode, mit der ausgewählte Nukleotidsequenzen zerstört werden können: Ein Enzym namens Cas9 gelangt dabei mit Hilfe eines kurzen RNA-Schnipsels, der so genannten guide RNA, an seinen Einsatzort an der DNA und schneidet dort, um Gene zu zerstören oder gewünschte Sequenzen einzufügen.

© Sputnik Animation, the Broad Institute of MIT and Harvard, Justin Knight, pond5
Mechanismus von CRISPR/CAS
Die Animation zeigt, wie die CRISPR/CAS9 des Gen-Editierens funktioniert. Im Hintergrund (auf Englisch) spricht dabei einer der Pioniere des Felds, Feng Zhang vom MIT in Boston (Näheres auf seiner Instituts-Homepage http://zlab.mit.edu).

In den aktuellen Studien gelang es den Forschern nun, das System mit einer Zielsequenz von Pflanzenviren zu programmieren und in Versuchspflanzen scharf zu stellen. Die manipulierten Pflanzen gingen daraufhin effizient gegen Geminiviren vor, die als Agrarpflanzenschädlinge eine große Rolle spielen: Die Zellen der in China untersuchten transgenen CRISPR–Cas9-Pflanzen enthielten anschließend 60 bis 80 Prozent weniger Viren-DNA und entwickelten keines der üblichen Krankheitssymptome. Das Team in den USA hatte ähnlichen Erfolg gegen ein Mastrevirus von Bohnen.

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