|
> Fragen? Antworten! <
|
Können durch den Einsatz virusresistenter Pflanzen neue oder mutierte Viren entstehen? |
|
|
|
Die ersten kommerziell angebauten Pflanzen mit einer Virusresistenz, zum Beispiel die Papayas in Hawaii [Lius, 1997], enthielten in jeder einzelnen Zelle ein Virusgen. Im Falle der Papaya war dieses Virusgen für die Herstellung eines Hüllproteins des Virus zuständig, in anderen Fällen produzierte das Gen eine bestimmte RNA, die zur Resistenz der Pflanze führt (die RNA ist die Zwischenform, die zur Herstellung eines Proteins notwendig ist). Von verschiedenen Seiten wurden Bedenken darüber geäussert, dass ein anderes Virus die GVO-Pflanze, welche das Virusgen enthält, infizieren, das Gen in ihr eigenes Erbgut aufnehmen und auf diese Weise zu einem gefährlicheren Virus werden könnte. Tatsächlich können bestimmte Viren, die in eine Pflanzenzelle eindringen, ein Gen der Pflanze selbst oder ein von der Pflanze zuvor aufgenommenes fremdes Virusgen in ihr Erbgut integrieren. Dies geschieht sogar häufig, und zwar sowohl bei Pflanzen, die auf natürliche Weise Virengene aufgenommen haben, als auch bei gentechnisch veränderten Pflanzen. In Laborversuchen wurde gezeigt, dass Viren fremde Virengene in ihr Genom integrierten, wenn sie gleichzeitig in Pflanzen eingeführt wurden [Greene, 1994][Frischmuth, 1998][Schoelz, 1993][Wintermantel, 1996]. Gewisse neue Viren wiesen nach der Aufnahme des neuen Gens eine grössere Virulenz und ein breiteres Wirtsspektrum auf. In diesen Studien wurde die Fitness in bestimmten Wirtspflanzen (z. B. Nicotiana benthamiana) gemessen. Mit dem Begriff Fitness wird ein komplexes Konzept bezeichnet, das auf Faktoren wie die Übertragung durch Vektoren, das Wirtsspektrum, die erreichte Viruskonzentration oder die Konkurrenzfähigkeit im Vergleich zu anderen Viren beruht. Die biologische Relevanz der in diesen Laborexperimenten definierten Fitness muss aber in künftigen Feldversuchen untersucht werden.Ein neues Virus entstand zum Beispiel aus der Kombination der viralen Gene von zwei verschiedenen Stämmen des African Cassava Mosaic Virus (ACMV). Das neue Virus entwickelte sich unter natürlichen Bedingungen im Feld, und es waren keine GVO-Pflanzen beteiligt [Fondong, 2000]. Die Mischung dieser Gene fand vermutlich statt, als die beiden verschiedenen Virenstämme gleichzeitig dieselbe Pflanze infizierten (Doppelinfektion). Der neue Virusstamm stellt für die Maniokproduktion in Afrika eine grosse Bedrohung dar.Bis heute wurde über keine neuen Viren berichtet, die durch GVO-Pflanzen im Feld entstanden, allerdings würden diese vermutlich nur im Falle spürbar nachteiliger Auswirkungen bemerkt. Gegenwärtig sollte sich durch GVO-Pflanzen die Wahrscheinlichkeit für das Entstehen neuer Viren nicht erhöhen, da heute virusresistente Pflanzen (Kartoffeln, Papaya und Kürbis) nur auf sehr kleinen Flächen angebaut werden [James, 2000]. Die Wahrscheinlichkeit der Entstehung neuer Viren durch Kreuzinfektion einer Pflanze, die nicht gentechnisch verändert wurde, ist gegenwärtig noch wesentlich grösser, insbesondere aus zwei Gründen: Erstens bietet der hohe Anteil unterschwelliger Infektionen (ohne sichtbare Symptome) für virale Interaktionen einen grossen Spielraum. Zweitens zeigten Studien zu RNA-Viren, dass Interaktionen (d.h. Rekombinationen) zwischen verschiedenen Viren häufiger auftreten als zwischen Viren und viralen Genen, die in GVO-Pflanzen eingeführt wurden [Varrelmann, 2000].In Zukunft dürfte die Wahrscheinlichkeit noch weiter sinken, dass Viren die Gene eines viralen Hüllproteins aus einer GVO-Pflanze aufnehmen, da virale Hüllproteine bei den jüngsten Strategien zur Bildung von Pflanzen mit Virenresistenzen keine Bedeutung mehr haben: In gewissen Fällen wird lediglich ein sehr kurzer DNA-Abschnitt von rund 5 - 10% des gesamten Virus-Erbguts verwendet [De Feyter, 1996] [Hong, 1997], der keine genetischen Informationen zur Herstellung von Proteinen enthält. Bei anderen Ansätzen wird sogar ganz auf die Verwendung von Viren-DNA verzichtet [Gutierrez-Campos, 1999] und dafür auf pflanzeneigene Abwehrmechanismen gesetzt. Durch diese Ansätze verringert sich die Wahrscheinlichkeit für einen umfangreichen genetischen Austausch zwischen Viren und eine daraus folgende Entwicklung neuer Viren auf ein Minimum. Die mit dem grossflächigen Anbau virusresistenter Pflanzen verbundenen Gefahren sind aber für jede einzelne GVO-Pflanze genau zu prüfen und laufend zu überwachen. |
|
Zurück
|
|
|
Interviews mit Forschern
Erfahren Sie mehr über einzelne Forschungsprojekte und die Leute, die dahinterstehen. | 
Gentechnik im Klassenzimmer
Aufgaben zum Thema Gentechnik, die in den Schulunterricht integriert werden können. | 
Genomik und Proteomik
Wie man heute die Gene und Proteine eines Organismus untersucht. | 
Forschungseinblicke
Verfolgen Sie die Arbeit an aktuellen Projekten, z.B. am Weizen, Fadenwurm oder in der Krebsforschung. |
|
