Point «Aktuelle Biotechnologie» Oktober 2022 (Nr. 244)

Genomeditierung: Breite Farbpalette für Tomaten

Die Genomeditierung mit der Genschere CRISPR/Cas9 ermöglicht eine gezielte, massgeschneiderte Anpassung einzelner Eigenschaften von Nutzpflanzen. Alle anderen erwünschten Eigenschaften bleiben dabei erhalten. Das ist ein grosser Vorteil im Vergleich zur herkömmlichen Pflanzenzüchtung. Dabei werden bei jeder Kreuzung die Erbeigenschaften der Elternsorten vermischt und müssen anschliessend in jahrelanger Arbeit wieder aufgeräumt werden. Ein Team von Forschenden aus China zeigt jetzt, wie bei Tomaten in weniger als einem Jahr eine ganze Farbpalette der Früchte erzeugt werden kann. Dazu kombinierten sie gezielte Veränderungen von drei Genen, welche für die Farbe von Tomaten verantwortlich sind. Wie in einem Mischkasten können durch verschiedene Kombinationen von Rot, Gelb und Grün eine ganze Reihe von Farbschattierungen entstehen. Dieser schnelle und effiziente Ansatz eignet sich auch zur Anpassung anderer Pflanzeneigenschaften.   (mehr…)

Nachhaltige Produktion: Vitamin aus Luft und Wasser

Die Produktion von Nahrungsmitteln durch Tiere und Pflanzen benötigt grosse Flächen und belastet Umwelt und Klima. Ist es möglich, künftig Nahrungsmittel und Zutaten durch alternative, viel nachhaltigere Verfahren herzustellen? Ein Harvard-Forscherteam arbeitet daran und berichtet jetzt von einem Erfolg: Es gelang ihnen, mit Hilfe genetisch angepasster Mikroorganismen das Vitamin B2 nur aus Bestandteilen der Luft und aus Wasser herzustellen. Dazu verwendeten sie nachhaltig erzeugte Elektrizität als Energiequelle. Aus der Luft wurden sowohl Stickstoff gebunden als auch das Treibhausgas Kohlendioxyd, dessen klimaschädlichen Auswirkungen auf diese Weise reduziert werden können. Mit dem hier vorgestellten Ansatz sollten sich auch andere Nahrungsmittel-Zutaten herstellen lassen.   (mehr…)

Medizin: CAR-T Zellen zur Behandlung von Schimmelpilz-Infektionen

Bestimmte Schimmelpilze können immungeschwächte Patienten befallen und lebensbedrohliche Erkrankungen auslösen. Eine medikamentöse Behandlung ist aber schwierig und oft erfolglos. Ein vom deutschen Uniklinikum Würzburg koordiniertes Forschungsteam präsentiert jetzt erste, vielversprechende Resultate zu einem ganz neuen Behandlungskonzept. Dabei werden Zellen des menschlichen Immunsystems genetisch so umprogrammiert, dass sie den Pilz erkennen und gegen ihn aktiv werden können. Das funktionierte sowohl im Reagenzglas als auch in einem Tiermodell mit Mäusen. Die veränderten Zellen (CAR-T, «chimäre Antigenrezeptor-T-Zellen») griffen den Pilz selbst an und aktivierten auch weitere Komponenten der Immunabwehr. Dadurch konnte der Pilzbefall deutlich gesenkt werden. Für die Behandlung von Krebserkrankungen werden CAR-T Zellen, welche den Tumor erkennen, schon länger mit grossem Erfolg eingesetzt. Die neuen Arbeiten legen die Grundlage dafür, CAR-T Zellen einst auch zur Behandlung von Infektionskrankheiten einsetzen zu können.   (mehr…)

Nachhaltige Landwirtschaft: Genomeditierter Reis versorgt sich selbst mit Dünger

Eine gute Stickstoffversorgung von Pflanzen ist entscheidend für gute Erträge. Stickstoff-Kunstdünger kann dies sicherstellen. Er belastet aber die Umwelt, fördert die Klimaerwärmung und verbraucht für die Herstellung grosse Energiemengen. Die Düngerpreise für die Landwirtschaft haben sich in wenigen Jahren drastisch verteuert. Eine Reduktion des Düngerbedarfs ist daher ökologisch und ökonomisch sinnvoll. US-amerikanische Forschende zeigen jetzt, wie durch Genomeditierung von Reis dessen Stickstoffversorgung verbessert werden kann. Die Pflanzen scheiden eine Substanz aus, welche von Natur aus stickstoffbindende Bodenbakterien anregt, eine lebende Schicht um die Wurzeln zu legen. So können die Bakterien aus der Luft gebundenen Stickstoff an die Pflanze weitergeben. Auch ohne Düngung sind so bei mageren Böden Ertragssteigerungen der Reispflanzen von bis zu 35% möglich.   (mehr…)

Vollständige PDF Druckversion Point «Aktuelle Biotechnologie» Oktober 2022 (Nr. 244) mit Quellenangaben

Text und Redaktion: Jan Lucht, Leiter Biotechnologie (jan.lucht@scienceindustries.ch)