Das Human-Genom-Projekt und die moderne Biotechnologie

Das Human-Genom-Projekt

Genom: Die Gesamtheit der Gene eines Individuums. Proteom: Eine Gruppe von allen Proteinen mit Ursprung aus dem Genom. Das menschliche Genom enthält weniger als 30.000 Gene. Die Unterschiede zu anderen Tierarten sind geringer als erwartet.

Gegenwart und Zukunft des Projekts

Durch Entdeckungen angebotene Möglichkeiten:

• Genetische Tests: Um die Wahrscheinlichkeit von Krankheiten zu kennen.
• Gentherapie.
• Genetische Diagnostik vor der Transplantation.
• Wissen über die menschliche Entwicklung.

Verfahren der assistierten Reproduktion

Künstliche Besamung: Das Einbringen von Samen in die Gebärmutter durch einen Schlauch.

In-Vitro-Fertilisation: Hierbei wird die Befruchtung im Labor vollzogen und der Embryo anschließend in die Gebärmutter der Mutter implantiert.

Klonen und Stammzellen

Klonen von isolierten Zellen oder Gewebe: Diese werden für die Forschung verwendet oder bei Patienten für medizinische Zwecke implantiert.

Stammzellen: Diese können sich zu einem Gewebe oder Organ entwickeln.

Klonen von Organismen

Hierbei geht es um die Erzeugung eines tierischen oder pflanzlichen Organismus, der genetisch identisch mit einem anderen ist. Das Klonen von Tieren kann nach unterschiedlichen Verfahren durchgeführt werden:

• Einleitung der Teilung in einen Embryo.
• Nukleartransfer (Nuclear Transfer).

Anwendungen des Klonens

• Entwicklung der Forschung in verschiedenen Bereichen.
• Vermehrung von transgenen Tieren.
• Fortpflanzung bedrohter Tiere.
• Erhöhung der therapeutischen Wirkung.

Bioethik und klinische Diagnose

Bioethik: Anwendung der Ethik auf die Biowissenschaften.

Klinische Diagnose: Da eine immer stärkere Sensibilisierung für die Beziehungen zwischen Genetik und vielen Krankheiten besteht, ermöglicht die Identifizierung von Genen eine frühzeitige Diagnose.

Anwendungen in verschiedenen Bereichen

Landwirtschaft

Die neuen gentechnischen Verfahren eröffnen Erwartungen bei der Verbesserung wünschenswerter Eigenschaften sowie der Schaffung neuer Arten und Sorten.

Tiere

Ziel ist es, Krankheiten vorzubeugen und die Produktion von Fleisch und Milch zu erhöhen.

Umweltbereich

Bioremediation: Einige Bakterien und Pilze haben Gene in ihrem Genom, die es ihnen ermöglichen, Kohlenwasserstoffe abzubauen. Jedoch kann die Verwendung dieser Organismen bestimmte Einschränkungen haben. Durch Gentechnik kann man Organismen (biologische Agenten) mit der Kapazität entwerfen, diese Verbindungen unter bestimmten Bedingungen abzubauen und zu entwickeln.

Bioabsorption: Anlagerung an bakterielle Schichten auf der Oberfläche von Zellen, wodurch bestimmte Metalle festgesetzt werden.

Verfahren für transgene Pflanzen

• Umwandlung (Transformation): Das Gen für eine gewünschte Eigenschaft wird in ein Plasmid geklont.
• Regeneration: Transformierte Gewebezellen werden in vitro kultiviert, bis eine neue Pflanze entsteht.