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DNA-Spirale als vereinfachte Grafik
5 min

Genmanipulation: Mit DNA die Welt retten?

Worum geht’s?

Um eine Welt, in der wir unsere Gewohnheiten nicht ändern müssten, um die Umwelt zu schützen. Eine Welt des “Was wäre, wenn...?”. Wie zum Beispiel “Was wäre, wenn dieses Steak keinen katastrophalen CO2-Fußabdruck hätte?” Oder “Was wäre, wenn die Wälder den CO2-Überschuss vollständig aufnehmen könnten?”

Verschiedene Wissenschaftsprojekte forschen daran, diesen “Traum” wahr werden zu lassen. Zumindest teilweise. Und dazu machen sie Gebrauch von etwas ziemlich Banalem, aber gleichermaßen ziemlich Genialem: Der DNA.

Brauchst du eine Erklärung, was das ist?
  • Yes pls
  • Nein, ich weiß Bescheid

Was wäre, wenn Kühe weniger verschmutzen würden?

Kühe und andere Wiederkäuer produzieren bei der Verdauung ein Treibhausgas: Methan. Dann stoßen sie es in die Umwelt aus (das meiste durch Rülpsen, aber auch ein bisschen durch Furzen).

An sich ist das kein Problem. Doch es wird eins, wenn die Viehzucht in sehr großen Mengen betrieben wird.

Die weltweite Viehzucht macht...
  • 2% der menschengemachten Methanemissionen aus
  • 12% der menschengemachten Methanemissionen aus
  • 32% der menschengemachten Methanemissionen aus

Nicht alle Kühe stoßen gleich viel Methan aus. Ihre persönliche Produktion hängt von vielen verschiedenen Faktoren ab, wie von ihrer Ernährung oder ihrem Erbgut*.

Didier Boichard, Forscher am französischen Institut für Landwirtschaft, Ernährung und Umwelt (INRAE), arbeitet zu diesem Thema am Projekt Methabreed.

Ziel des Programms → durch Analysen der DNA feststellen, wie groß der potentielle Methanausstoß einer Milchkuh ist.

Wieso das? Um bei der Reproduktion solche Tiere zu bevorzugen, die weniger ausstoßen.

Wenn man dieses Prinzip 10 Jahre lang anwendet, kann die Methanproduktion um 7% bis 10% pro Kuh und pro Tag gesenkt werden. Aber:

“Das kostet die Landwirte viel Geld. Es muss dabei Anreize für sie geben, sonst werden sie nicht dazu bewegt, das umzusetzen.” - Didier Boichard

Was wäre, wenn wir mehr CO2 absorbieren könnten?

Durch welche chemische Reaktion ernähren sich Pflanzen von Licht?
  • Naturopathie
  • Photosynthese
  • Luminotherapie

Dieser Prozess macht Pflanzen zu unseren Verbündeten im Kampf gegen den Klimawandel. Aber er ist nicht perfekt.

Das internationale Projekt RIPE, das 2010 an der Universität von Illinois gestartet wurde, möchte Pflanzen genetisch modifizieren, um den Prozess der Photosynthese zu boostern.

Dadurch sollen sie mehr CO2 aufnehmen können.

Es gibt zwei Techniken, um dies zu erreichen:

  • Traditionelle Kreuzung → Pflanzen miteinander kreuzen, also miteinander fortzupflanzen.
  • Die CRISPR Technologie → Funktioniert wie winzige Scheren, die bestimmte Teile der DNA präzise “ausschneiden” und ersetzen können.


Was wäre, wenn die Schädlinge verschwinden würden?

Für dieses letzte Beispiel stellen wir dir eine weitere Technologie vor: den Gene Drive. Kurz erklärt ist das eine Veränderung, die sich schneller durchsetzt als normalerweise.

Diese Lösung beschäftigt besonders das GBiRd-Programm, eine universitäre Partnerschaft von Regierungen und NGOs, die von der Organisation Island Conservation geleitet wird.

Ihre Feststellung: circa 90% der Inseln sind von Nagetieren befallen, die durch die Menschen verbreitet wurden und die lokale Artenvielfalt bedrohen.

Neben dem Aufbau von Fallen, der Jagd oder dem Einsatz von Drohnen wäre der Gene Drive eine Alternative, um diese invasiven Arten* zu beseitigen → indem man ihre DNA verändert und sie steril macht, zum Beispiel.


Ist das eine gute Idee?

Solche Genexperimente werfen einige Fragen auf.

Zuerst einmal: Sie sind keine magische Lösung.

“85% der Methanproduktion durch Kühe ist nicht durch Genetik erklärbar. Das ist nur eine der Saiten an einer Gitarre” - Didier Boichard

Die Ernährung der Rinder und die Haltungsmethoden haben einen starken Einfluss auf die Gesamtproduktion von Methan.

Der Gene Drive ist ultra kontrovers. Er birgt die Möglichkeit, gesamte Bevölkerungen von Lebewesen zu modifizieren. Es ist unmöglich vorauszusagen, wie die Ökosysteme reagieren werden.
Ein weiteres Risiko ist, dass genetisch veränderte Individuen eine Art Resistenz ausbilden. Das erklärt die Bioethikerin Natalie Kofler in der Fachzeitschrift Nature.

Die Manipulation des Genoms eines Lebewesens sollte man nicht auf die leichte Schulter nehmen. Wir können es tun, aber sollten wir es auch tun? Ist es moralisch richtig, eine ganze Population steril zu machen und sie auszulöschen, selbst wenn es für einen “guten Zweck” ist?

Was denkst du?
  • Warum nicht, wenn es positive Folgen hat!
  • Darüber haben wir nicht zu entscheiden.
  • Ich weiß nicht so recht...


Was sagt das Gesetz dazu?

Im Zuge der COP14 zur Biodiversität haben die Vereinten Nationen 2018 die Staaten dazu aufgefordert, mit dem Gene Drive vorsichtig umzugehen. Die Lebewesen, die mit dieser Methode modifiziert wurden, dürfen nicht ohne die Zustimmung der lokalen Bevölkerung in die Natur ausgesetzt werden.

Das hat Florida nicht davon abgehalten 2021 zu erlauben, dass genetisch veränderte Tiere in ihrem Gebiet freigelassen werden.

Es handelte sich um:
  • Ratten
  • Mücken
  • Kröten

Und bei den Pflanzen? In Europa ist es ohne Genehmigung nicht erlaubt, Genetisch Modifizierte Organismen (GMO) und Produkte aus der Gentechnik zu verkaufen. Doch die Europäische Kommission interessiert sich für die neuen Technologien. Die Gesetzgebung könnte sich also bald ändern.

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🔍 Was bedeutet...

Invasive Art: Art, die vom Menschen (absichtlich oder unabsichtlich) in ein Gebiet eingeführt wurde, das außerhalb der natürlichen Verbreitung der Art liegt. Dort bedroht die Art das Ökosystem, die Habitate und die indigenen Arten. Invasive Arten sind eine der 5 größten Ursachen für den Zerfall der globalen Artenvielfalt.

Erbgut: Genetische Eigenschaften, die bei jedem Lebewesen individuell sind und natürlicherweise vererbt werden.

Genetisch Modifizierter Organismus: Organismus, dessen Erbgut auf nicht-natürliche Weise verändert wurde.

Gentechnik: Technik der gezielten Veränderung der DNA von Lebewesen.

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👀 Quellen

INRAE
UICN
Nature
CNRS
University of Illinois
Genetic Biocontrol
New York Times
COP14
Directive 2001/18/CE
Pollinis

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Pauline Vallée
Nachbarin von Totoro