Gentechnik bei Pflanzen: Chancen und Risiken
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer Spektrum
2012
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| Ausgabe: | 4., aktualisierte und überarb. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Springer-Lehrbuch
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Klappentext |
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| ISBN: | 9783642248177 |
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Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung. 1
1.1 Traditionelle Pflanzenzüchtung. 1
1.2 Gen- und Biotechnik in der Pflanzenzüchtung. 8
1.3 Meilensteine der Entwicklung der pflanzlichen Gentechnik. 13
Literaturhinweise . 17
2 Grundlagen und Methoden der Gentechnik. 19
2.1 Grundlagen der molekularen Genetik. 19
2.1.1 Aufbau von DNA und
RNA
. 19
2.1.2 Die Transkription. 25
2.1.3 Die RNA-Prozessierung. 28
2.1.4 Die Translation. 30
2.1.5 Regulation der Genexpression. 33
2.2 Grundlegende Methoden der Gentechnik. 37
2.2.1 Restriktionsendonukleasen. 37
2.2.2 Southern
Blot
und Hybridisierung. 39
2.2.3 Polymerase-Kettenreaktion (PCR). 42
2.2.4 Klonierung von DNA. 44
2.2.5 Sequenzanalyse. 46
2.2.6 Nachweis von Proteinen mithilfe von Antikörpern. 51
2.3 Spezielle molekularbiologische Methoden. 56
2.3.1 DNA-Marker und Restriktions-Längenpolymorphismus. 57
2.3.2 Die Genomanalyse. 60
2.3.3 Bioinformatik. 67
2.3.4 Die Herstellung von Mutanten. 69
2.3.5 Die Transkriptanalyse. 78
2.3.6 Die Proteomanalyse. 86
Literaturhinweise . 88
3 Herstellung, Nachweis und Stabilität von
transgenen
Pflanzen. 89
3.1 Transformations-Methoden. 89
3.1.1 Agrobacterium-tumefaciens-vermittelte Transformation. 89
3.1.2 Biolistische Transformation. 98
3.1.3
Protoplastentransformation
. 102
3.2
Selektions-
und Reportergensysteme. 104
3.2.1 Verwendung von Antibiotikaresistenzgenen . 105
3.2.2 Alternative Selektionssysteme. 105
3.2.3 Reportergene. 108
3.3 Regeneration intakter Pflanzen. 109
3.4 Nachweis der genetischen Veränderung. 113
3.5 Expression von transformierter DNA. 117
3.5.1 Ektopische Expression. 120
3.5.2 Zeil-und gewebespezifische Expression. 120
3.5.3 Import in spezifische Zellkompartimente. 121
3.6 Stabilität von
transgenen
Pflanzen. 123
3.6.1 Inaktivierung durch Methylierung. 123
3.6.2 Posttranskriptionale Geninaktivierung (PTGS). 124
3.7 Entfernung von Resistenzgenen. 126
3.8 Von der Primärtransf
ormante
zum Freilandversuch. 130
Literaturhinweise . 132
4 Neue Eigenschaften transgener Pflanzen. 135
4.1 Erhöhte Resistenz und verbesserte Anpassungen an
Umweltbedingungen. 135
4.1.1 Herbizidresistenz. 136
4.1.2 Schutz vor Schadinsekten. 142
4.1.3 Schutz vor pflanzenpathogenen Viren. 146
4.1.4 Schutz vor pathogenen Bakterien und Pilzen. 149
4.1.5 Resistenz gegen umweltbedingte Stressfaktoren. 151
4.2 Veränderungen von pflanzlichen Metaboliten für
die Ernährung . 154
4.2.1 Kohlenhydrate und Fettsäuren. 155
4.2.2 Proteingehalt und essenzielle Aminosäuren. 160
4.2.3 Vitamine, Mineralien und Spurenelemente. 160
4.2.4 Reduktion von Allergie auslösenden Stoffen. 163
4.2.5 Lagerungsfähigkeit und Geschmack. 164
4.3 Herstellung von biopharmazeutischen Proteinen. 166
4.3.1 Expression und Glykosylierung von
Biopharmazeutika in Pflanzen. 168
4.3.2 Impfstoffe. 170
4.3.3 Biopharmazeutika mit therapeutischer Wirkung. 173
4.4 Rohstoffproduktion mit
transgenen
Pflanzen. 174
4.4.1 Polyamide. 174
4.4.2 Polyester. 175
4.5 Bodensanierung. 176
4.6 Veränderte Sekundärmetabolite . 178
4.6.1
Alkaloide
. 178
4.6.2 Flavonoide . 180
4.7 Künstliche männliche Sterilität zur Herstellung von
Hybridsaatgut. 183
4.8 Transgene Bäume. 187
Literaturhinweise . 189
5 Freisetzung und kommerzielle Nutzung transgener Pflanzen. 193
5.1 Rechtliche Bedingungen in der EU und Deutschland. 193
5.2 Freisetzungsexperimente vor der Markteinführung. 201
5.3 Inverkehrbringen und landwirtschaftliche Nutzung von
transgenen
Pflanzen . 206
Literaturhinweise . 218
6 Risiken der pflanzlichen Gentechnik. 219
6.1 Begleitende Sicherheitsforschung. 220
6.1.1 Nachweis der Übertragung von Transgenen durch Pollen. 221
6.1.2 Untersuchungen zur Persistenz von DNA im Boden. 222
6.1.3 Untersuchungen zur Übertragung von Pflanzengenen
auf Mikroorganismen im Boden. 223
6.1.4 Analyse der möglichen Aufnahme von Transgenen mit
der Nahrung. 223
6.2 Gefahren für Umwelt und Ökosysteme. 224
6.2.1 Unkontrollierte Ausbreitung von Pflanzen. 224
6.2.2 Toxische Effekte von
transgenen
Pflanzen auf
Tiere im Ökosystem. 226
6.2.3 Übertragung von Transgenen durch Pollen. 228
6.3 Gefahren für den Menschen. 230
6.3.1 Übertragung von Antibiotikaresistenzen auf
pathogène
Mikroorganismen. 231
6.3.2 Mögliche Toxizität der Genprodukte der
verwendeten Resistenzgene. 231
6.3.3 Allergien durch Genprodukte eingebrachter Transgene. 233
6.3.4 Ungewollte toxische Substanzen in
transgenen
Pflanzen. 235
6.4 Risiken und Chancen im Vergleich mit herkömmlich
gezüchteten Pflanzen. 238
6.4.1 Toxizität von herkömmlichen Zuchtpflanzen. 238
6.4.2 Verwendung von Pflanzenschutzmitteln. 239
6.4.3 Verbreitung von Pollen. 240
Literaturhinweise . 242
7 Zukunftsperspektiven. 245
Glossar. 247
Sachwortverzeichnis. 267
Gentechnik bei Pflanzen
Sind gentechnisch veränderte Pflanzen eine Zukunftsperspektive?
Lösen sie die Ernährungsprobleme der Menschheit?
Aktuell und kompetent geben die Autoren in diesem Lehrbuch einen
Überblick über die Chancen und Risiken der pflanzlichen Gentechnik:
Grundlegende Methoden, moderne Verfahren zur Erzeugung und
Identifizierung transgener Pflanzen, Anwendungsbeispiele sowie
Freisetzungsversuche und Kommerzialisierung werden dargestellt.
Boxen mit Hintergrundinformationen, Exkurse zu interessanten Details,
Kernaussagen, WWW-Adressen und ein umfangreiches Glossar runden
den Text ab.
Für die 4. Auflage wurden alle Kapitel weitgehend inhaltlich aktualisiert.
Alle Abbildungen sind nun farbig und erläutern somit das Gesagte noch
anschaulicher als zuvor.
Hier erhalten Sie sachliche Informationen als Antwort auf brennende
Fragen. |
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