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CRISPR/Cas9: Erstmals Chromosomen einer Pflanze umgebaut | BR24

© Angelina Schindele KIT

Chromosomen-Schnitt (lila, grün) mit der Genschere CRISPR/Cas9 bei der Ackerschmalwand

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    CRISPR/Cas9: Erstmals Chromosomen einer Pflanze umgebaut

    CRISPR/Cas9 ist eine molekulare Genschere, mit der bisher einzelne Gene im Erbgut ausgetauscht werden konnten. Nun haben Forscher erstmals Chromosomen, also die gentragende Struktur, beschnitten und neu zusammengebaut.

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    Bisher konnten Forscher mit der Genschere CRISPR/Cas9 einzelne Gene entfernen, einfügen oder austauschen. Das reicht aber für die Pflanzenzucht nicht aus, um bestimmte Eigenschaften einer Pflanze zu fördern oder zu unterdrücken. Grund ist, dass die dafür entscheidenden Gene häufig sehr nah beieinander auf demselben Chromosom liegen und zusammen vererbt werden. Die Eigenschaften kann man trennen, wenn man die Arme zwischen Chromosomen austauscht. Und das haben Professor Holger Puchta und sein Team vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zusammen mit Professor Andreas Houben vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) nun gemacht. Mit dem Eingriff wollen die Forscher die Pflanzenzucht beschleunigen und genauer machen:

    „Wir haben nun die Möglichkeit, die Veränderung von Chromosomen gerichtet zu steuern und Verknüpfungen zwischen Merkmalen gezielt zu festigen oder aber zu lösen.“ Professor Holger Puchta, KIT

    Genschere - Chromosomen-Schnitt gilt nicht als gentechnische Veränderung

    Die umgebauten und damit neuartigen Chromosomen werden auf natürliche Art von der Ackerschmalwand an die nächste Generation vererbt. Da sich durch diese Form des Genome Editing keine fremde DNA in der veränderten Pflanze befindet, sind sie nach Aussage der Forscher nicht mit klassisch gentechnisch veränderten Organismen gleichzusetzen.

    Liebling unter den Zuchtpflanzen - die Ackerschmalwand

    Mit der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) betreiben Forscher am liebsten Grundlagenforschung. Die Pflanze bietet einige Vorteile: Ihr Genom ist vollständig entschlüsselt, die Ackerschmalwand hat nur zehn Chromosomen, sie braucht nur sechs bis acht Wochen vom Samen- bis zum Blüten-Stadium und bestäubt sich selbst.

    Grundwissen - Genom, Chromosom, Gen

    Wer gerade noch überlegt, wie das Genom, das Chromosom und das Gen gleich wieder zusammenhingen, dem gibt Forscher Puchta ein schnelles Update: "Das Genom [=Erbgut] besteht ja aus einer bestimmten Zahl von Chromosomen, auf denen in festgelegter Reihenfolge die einzelnen Gene angeordnet sind."

    Grundwissen - Genschere CRISPR/Cas9

    CRISPR bezeichnet einen bestimmten Abschnitt auf der DNA, dem Speicher unserer Erbinformation, und ist die Abkürzung für den englischen Begriff 'Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats'. Cas9 ist ein Enzym, das aus dem Bakterium Staphylococcus aureus gewonnen wird. Es erkennt den Abschnitt CRISPR und schneidet dort in die DNA. Das Verfahren wird momentan noch kritisiert, weil es nicht präzise schneidet und man nicht weiß, wo es in einem Organismus überall DNA schneidet und welche Auswirkungen das hat.