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Genomforschung: Forscher entziffern Soja-Erbgut

Wir essen sie, wir mästen damit unsere Tiere, mit ihrem Öl können wir sogar unsere Autos betanken: Wissenschaftler haben nun das Erbgut der Sojabohne entziffert, einer der wichtigsten Nutzpflanzen des Menschen. Die Herstellung von gentechnisch verändertem Soja dürfte zukünftig noch einfacher werden.

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Leguminose: Der Soja-Bauplan liegt vor
Dieses Forschungsprojekt dürfte nicht nur Wissenschaftler interessieren, sondern auch gleich mehrere milliardenschwere Wirtschaftszweige: Das Erbgut der Sojabohne ist entziffert. Ein Team von mehr als 40 Forschern um Scott Jackson von der Purdue University im US-Bundesstaat Indiana hat die Arbeit nun im Fachmagazin " Nature" veröffentlicht. Neben dem Mais, dessen Erbgut erst vor kurzem entziffert wurde, können Wissenschaftler nun auf das vollständige Genom einer weiteren wichtigen Nahrungsmittelpflanze zugreifen.

Soja spielt in der Lebensmittelproduktion eine wichtige Rolle als pflanzlicher Öl- und Eiweißlieferant, auch für die Tierfutterproduktion ist die Pflanze von unschätzbarem Wert. Und die Biosprit-Industrie hat Soja ebenfall entdeckt: Aus dem Öl der Hülsenfrucht stellt sie vermeintlich umweltfreundlichen Diesel her. In den USA ist Sojaöl die Basis für die gesamte Biodiesel-Produktion. In tropischen Regionen ist Sojaanbau zur Biosprit- aber auch zur Tierfutterproduktion jedoch eine umstrittene Praxis - immerhin werden dafür riesige Regenwaldgebiete abgeholzt.

Das Sojagenom ist zugleich das erste einer sogenannten Leguminose. Dabei handelt es sich um eine der artenreichsten Pflanzenfamilien. Mit dem Soja-Erbgut haben die Wissenschaft nun erstmals eine Referenz und einen besseren Zugang zu den mehr als 20.000 Leguminosen-Arten. Sie besitzen eine unter Pflanzen einmalige Fähigkeit: Sie arbeiten mit Bodenbakterien zusammen, die Stickstoff aus der Luft aufnehmen und fixieren können. Für das Wachstum der Pflanzen ist die Substanz unabdingbar, denn er ist Bestandteil von Aminosäuren, den Bausteinen der Proteine. Die Leguminosen haben damit ihre eigenen Düngerproduzenten und somit unabhängig vom Stickstoffgehalt im Boden. Von ihrer Fähigkeit proditieren auch andere Pflanzen: Der Leguminosenanbau bewirkt nach und nach eine Stickstoffanreicherung im Boden.

Zweimal verdoppelte sich das Erbgut in der Evolution des Soja

Jackson und seine Kollegen verwendeten zur Entzifferung der insgesamt 1,1 Milliarden Buchstaben langen DNA-Sequenz der Sojabohne die sogenannte Shotgun-Methode. Dabei wird das Erbgut zunächst vervielfältigt, dann in viele kleine Stücke zerhackt, jedes einzelne sequenziert und anschließend die Schnippsel mit Computerhilfe wie ein Puzzle wieder zusammengesetzt. In diesem Fall waren es über 15 Millionen Schnippsel.

Nach Meinung der Wissenschaftler dürfte die Sojabohne rund 46.000 Gene besitzen, die für Proteine kodieren. Die meisten davon (78 Prozent) liegen auf den Enden der insgesamt 20 Chromosomen, die restlichen um die Chromosomenmitte, wo laut den Forschern vor allem Sequenzen mit vielen Wiederholungen zu finden sind. Rund 1100 Gene sind an der Produktion von Fetten beteiligt.

Das Besondere am Genom der Sojabohne, so die Forscher, ist, dass es sich im Laufe der Evolution der Pflanze zweimal vollständig verdoppelte, einmal vor 59 und einmal vor 13 Millionen Jahren. Manche Genkopien gingen verloren oder veränderten sich, ebenso die Chromosomen. Die meisten Genkopien aber blieben bis heute erhalten, schreiben die Forscher. Insgesamt 75 Prozent aller Gene im Erbgut der Sojabohne liegen daher in mehrfacher Kopie vor.

Die Forscher sind zuversichtlich, dass ihre Erkenntnisse die Agrarindustrie voranbringen werden. "Das Soja-Genom wird uns helfen zu verstehen, wie die Pflanze CO2, Wasser, Sonnenlicht, Stickstoff und Mineralien in Energie, Proteine und Nährstoffe für Mensch und Tier verwandelt", schreiben die Wissenschaftler.

Anhand des nun vorliegenden Soja-Erbguts dürften gezielte Manipulationen noch einfacher werden - und Umweltschützer auf den Plan rufen. Schon vor Jahren wurde Soja genetisch manipuliert. 1996 brachte der Konzern Monsanto den sogenannten "Roundup ready" Soja auf den Markt, ein Soja mit einem eingeschleusten Gen, das die Pflanze unempfindlich gegenüber dem ebenfalls von Monsanto vertriebenen Herbizid Glyphosat macht. Gentechnisch veränderter Soja ist eine der wichtigsten Pflanzen der grünen Gentechnik und wird vor allem auf dem amerikanischen Kontinent angebaut.

lub

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Forum - Diskussion über diesen Artikel
insgesamt 2 Beiträge
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1. Gentechnik nur für den Profit von Monsanto &Co
C.Jung 15.01.2010
Zitat von sysopWir essen sie, wir mästen damit unsere Tiere, mit ihrem Öl können wir sogar unsere Autos betanken: Wissenschaftler haben nun das Erbgut der Sojabohne entziffert, einer der wichtigsten Nutzpflanzen des Menschen. Die Herstellung von gentechnisch verändertem Soja dürfte zukünftig noch einfacher werden. http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,671981,00.html
Gäbe es nicht diese Gentechnik-Konzerne, die systematisch die regionalen Landwirtschaften zerstören, so gäbe es keinen oder zumindest wesentlich weniger Hunger auf der Erde.
2. Zur Info!:
sverris 15.01.2010
http://en.wikipedia.org/wiki/Monsanto zu den Praktiken dieser Firma... Wenn man sich das vor AUgen führt udn auch die angeführten Dokumentarfilme gesehen hat, kommt einem McDoof noch harmlos vor. :|
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Im Überblick: Die Bestimmungen des Gentechnik-Gesetzes
Anbau
DPA
Auf rund 27 Quadratkilometern werden in Deutschland derzeit gentechnisch veränderte Pflanzen angebaut - die meisten davon in Ostdeutschland. Spitzenreiter ist Brandenburg, wo auf rund 13 Quadratkilometern vor allem der Genmais MON 810 des US-Saatgutkonzerns Monsanto wächst. Auch Mecklenburg-Vorpommern und Sachsen sind mit jeweils rund sechs Quadratkilometern ganz vorne dabei. Dennoch liegt der Anteil der Flächen mit genveränderten Pflanzen bundesweit bei nur etwa 0,15 Prozent. Der umstrittene Genmais soll besser vor dem Schädling Maiszünsler geschützt sein. Geprüft wird auf EU-Ebene derzeit auch die Zulassung der Gen-Kartoffel "Amflora" des Chemiekonzerns BASF. Das für die Produktion von industriell verwendeter Kartoffelstärke optimierte Nachtschattengewächs könnte bereits im kommenden Jahr auf deutschen Feldern wachsen.
Gesetze
Über die Zulassung gentechnisch veränderter Pflanzen entscheidet zunächst die EU-Kommission. Die endgültige Freigabe in Deutschland liegt beim Bundesministerium für Verbraucherschutz. Sind die Erbgutveränderungen in der neuen Pflanze genetisch stabil und besitzen Vorteile gegenüber bestehenden Sorten, kann das Saatgut zur kommerziellen Nutzung freigegeben werden. Obwohl kleinere Mengen genmanipulierter Pflanzen seit 1998 probeweise angebaut wurden, hat das Bundessortenamt erst 2005 mehrere Variationen der Maissorte MON 810 für den unbegrenzten Anbau zugelassen. Für die Gen-Kartoffel "Amflora" ist dagegen keine Zulassung der deutschen Behörden notwendig, weil sie nur von Vertragspartnern des Konzerns angebaut und nicht auf dem freien Markt gehandelt werden soll.
Reform
Nach monatelangem Streit hat sich die große Koalition im Juli auf neue Regeln zum Anbau von genetische veränderten Organismen (GVO) verständigt. Der Mindestabstand zwischen normalen Feldern und solchen mit genetisch verändertem Saatgut soll auf 150 Meter, beim Öko-Anbau auf 300 Meter festgelegt werden. Zudem sollen die Kriterien zur Kennzeichnung von Lebensmitteln ohne Gentechnik gelockert werden, der genaue Schwellenwert genetischer Verunreinigung ist aber noch strittig. Das Standortregister mit genauen Ortsinformationen über Anbauflächen von Gen-Pflanzen soll entgegen früherer Planung nicht eingeschränkt werden. Auch die Haftung bei genetischer Verunreinigung benachbarter Anbauflächen soll unverändert bleiben: Wer Gen-Pflanzen säht, muss im Schadensfall unabhängig vom Verschulden haften, wenn kein Verursacher gefunden wird. Die Haftung greift jedoch erst bei einem Anteil genveränderter Stoffe von mehr als 0,9 Prozent.
Kritik
Kritiker der Gesetzreform bemängeln, dass die Abstandsregelungen zwischen normalen und gentechnisch veränderten Anbauflächen im Einvernehmen zwischen Bauern außer Kraft gesetzt werden können. Selbst Erntemaschinen und Verarbeitungsanlagen könnten demnach gemeinsam benutzt werden, wenn beide Nachbarn einverstanden sind. Zudem halten Umweltverbände und Teile der Opposition die Abstände von 150 bzw. 300 Meter für zu gering, um eine Weiterverbreitung der Gen-Pflanzen zu verhindern. Sollte der kontrollierte Anbau des manipulierten Saatguts scheitern, sah das bisherige Gesetz außerdem einen Stopp der kommerziellen Nutzung vor. Diese Regelung ist in dem neuen Gesetzentwurf nicht mehr enthalten.


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