Theorie:
Begriffsdefinitionen aus der Biotechnologie und Gentechnik
Biotechnologie: Herstellung von Produkten durch lebende Organismen oder isolierte Enzyme. Manche Biotechnologien sind schon seit Jahrtausenden bekannt. Zur Biotechnologie gehören beispielsweise
- Die Gärung:
milchsaure Gärung durch Bakterien zur Produktion von z. B. Joghurt, Käse und Sauerkraut, alkoholische Gärung durch Hefepilze zur Produktion von Bier, Wein, Brot und Biosprit.
essigsaure Gärung: Produktion von Essig durch Bakterien. - Die Produktion von Antibiotika. So wurde früher Penizillin aus dem Pinselschimmel (lat. Penicillium) gewonnen. Heute wird es synthetisch hergestellt.
- Die Kompostierung, bei der durch Bakterien und Pilze organische Abfälle in Kompost umgewandelt werden.
- Die Produktion von Biogas (Methan) aus organischen Abfällen durch Methanbakterien.
- Die Nutzung von Hefe als Backtriebmittel.
Gentechnik: Gentechnische Methoden werden angewandt um DNA zu isolieren, zu entschlüsseln, zu vermehren und zu verändern. Durch Gentechnik können z. B. Organismen verändert werden, die schließlich in der Biotechnologie zur Produktion von Stoffen erzeugt werden (z. B. Insulinproduktion durch Hefepilze). Wird ein Gen einer Art in einen Organismus einer anderen Art transferiert, erhält man einen sogenannten transgenen Organismus.
- Die rote Gentechnik, die sich auf die Medizin bezieht, betrifft sowohl die Diagnostik von Krankheiten wie auch die Therapie (z. B. Insulinproduktion).
- Bei der grünen Gentechnik in der Landwirtschaft geht es vornehmlich um die Entwicklung von Resistenzen gegen Schädlinge, Krankheiten oder Herbizide (BT-Technologie, Roundup-Ready Technologie) und somit die Verbesserung der Lebensmittelversorgung
- Mit der Bezeichnung weiße Gentechnik werden industrielle Anwendungen erfasst, wie z. B. die Herstellung von Enzymen, Kunststoffen oder Waschmitteln.
- Die graue Gentechnik ist der Einsatz in der Umwelt- und Abfalltechnik. Darunter fällt zum Beispiel der Einsatz spezifischer Mikroorganismen zur Reinigung von Abwasser und Böden.
Fortpflanzungsmedizin: Wird auch Reproduktionsmedizin genannt. Sie kann ungewollt kinderlos gebliebenen Eltern helfen Kinder zu bekommen. Zur Fortpflanzungsmedizin zählen die Spermienübertragung, die künstliche Befruchtung, die pränatalen Untersuchungsmethoden und die Präimplantations-Diagnostik. Gentechnische Methoden sind in der Fortpflanzungsmedizin gesetzlich nicht erlaubt.
Stammzellentherapie: Stammzellen sind noch undifferenzierte Zellen, die sich zu allen Gewebetypen (Leberzellen, Muskelzellen usw.) differenzieren können. Mit Stammzelltherapie hofft man Gewebe und Organe heranzuzüchten, die vom Spender nicht abgestoßen werden. Ein weiteres Anwendungsgebiet soll die Therapie von degenerativen Krankheiten wie Alzheimer werden, bei denen geschädigte Zellen durch Stammzellen regeneriert werden sollen.
Klonen: meint Methoden zur Erzeugung von genetisch identen Zellen oder Organismen. Dies gelingt bei Pflanzen sehr leicht. Bei Tieren ist das Klonen technologisch aufwendiger. Beim Klonen kommt es ausschließlich zu mitotischen Zellteilungen. Therapeutisches Klonen ist die Erzeugung eines Klons um einen anderen Menschen zu heilen (eingeschränkt erlaubt in Großbritannien und den USA). Reproduktives Klonen hat Erzeugung eines lebensfähigen Klons zum Ziel (Anwendung beim Menschen weltweit verboten).
Klonierung: Ein DNA-Stück wird mit einem Vektor in eine andere Zelle eingebracht (z. B. Bakterienzelle). Bei Zellteilungen des Bakteriums wird das transferierte DNA-Stück mitvermehrt. Eine andere Technologie der DNA-Vermehrung ist die PCR (Polymerase Chain Reaction).
Quellen:
Ruso, Bernhart. 2011. BIOLOGIE. Skriptum. Wien: Dr. Roland GmbH, 2011. 3.Auflage