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1984 wurde an der Uni Cambridge eine "Schiege" gezüchtet; ein Tier, das halb Schaf und halb Ziege ist. Dabei wurden Embryonalzellen von Ziege und Schaf zusammengeführt und der Kombi-Embryo dann einem Schaf implantiert.
Das entstandene Tier war aus genetischer Sicht eine Aggregations-Chimäre (Ch. = Ungeheuer aus der gr. Mythologie). Aggregations-Chimären sind Zufälle, da nicht zu steuern ist, welche Gene aus versch. Arten oder Rassen zusammenkommen.
- Ziel der Genetiker ist die Implantation von gewünschten Genen an genau der richtigen Stelle im fremden Genom
Genetik in der Tierzucht dient
a) Steigerung der Produktion durch Hormone und Förderung der Krankheitsresistenz
Rinderwachstumshormon BST ( Bovines Somatotropin)
Schlüsselhormon, d.h. es steuert vielfältige Funktionen wie Wachstum und Milchbildung. Das entspr. Gen ist aus Kernen von Rinderzellen isolierbar und in das Erbgut von E.-coli-Bakterien einbaubar. Diese produzieren dann BST, wodurch das Hormon in großen Mengen gewonnen werden kann.
Wenn man Rindern regelmäßig BST spritzt, so erhöht sich die Milchproduktion um 15 %.
Wenn fremde Wachstumsgene in das Genom von Schweinen eingebaut werden, so wachsen diese wesentlich schneller.
Aber:
- Überschreitung der Grenzen der Gentechnik (artfremdes Gen vom Menschen)
- Genmanipulation erkauft mit Stoffwechselerkrankungen des Schweins
- kein voller Erfolg des Gentransfers
Die Vorteile des Gentransfers allg. Liegen in der Erhöhung der Resistenz gegen klass. Krankheiten, wodurch widerstandsfähigere Rassen erhalten werden. Allerdings wird jedes veränderte oder übertragbare Gen von vielen, individuell versch. Faktoren reguliert, die noch weitgehend unerforscht sind.
b) Tiere als genetische Produktionsstätten
T-PA (tissue-Plasminogen Activator) ist eine körpereigene Substanz, die durch Aktivierung der Protease Plasmin Blutgerinnsel auflösen kann.
Wenn bei einem Herzinfarkt ein Blutpfropf die Herzkranzgefäße verschließt, so reicht die t-PA Produktion des Körpers nicht zur Auflösung aus.
Mäuse, denen das Gen für die Produktion von t-PA ins Erbgut eingeschleust wurde, produzieren t-PA in ihrer Milch.
Man hofft, daß es bald möglich ist, den Blutgerinnungsfaktor IX, den Bluter mit Hämophilie B dringend brauchen, durch Schafsmilch zu produzieren. Falls das Experiment erfolgreich ist und die Verluste bei der Isolierung von Faktor IX aus der Milch nicht über 90 % liegen, so könnten 10 Schafe den Weltjahresbedarf von 1 kg decken.
Allg. wäre die Produktion pharmazeutisch bedeutender Stoffe durch Kühe und Schafe wahrscheinlich billiger als bakterielle Produktion, da aufwendige Reinigungsprozesse entfallen würden.
c) Optimierung von Zuchtergebnissen durch Klonung
Ursprüngliche Def. von Klon: Population von Zellen oder Organismen, die alle durch asexuelle Vermehrung aus einer Zelle oder einem Organismus hervorgegangen sind.
Höhere Tiere vermehren sich nur geschlechtlich. Um sie dennoch zu klonen, werden fremde Zellkerne in zuvor entkernte Eizellen eingeführt. Aus diesen Zellen entwickeln sich dann Organismen, die dem urspr. Kernspender genau gleichen.
Voraussetzung:
Es müssen Zellkerne früher embryonaler oder larvaler Stadien verwendet werden, da die Zellen mit zunehmender Differenzierung ("Spezialisierung") die Fähigkeit verlieren, den Kern einer befruchteten Eizelle zu ersetzen. Implantationen von Kernen aus differenzierten Zellen haben bisher noch nie zu einem voll entwickelten Lebewesen geführt.
Die erste Kerntransplantation wurde 1952 an Frosch-Eizellen durchgeführt.
Heute können Mediziner und Biologen künstlich Mehrlinge von Nutztieren erzeugen. Durch Hormonbehandlung reifen bei einer preisgekrönten Hochleistungskuh statt einer mehrere Eizellen heran. Dieses Verfahren wird "Superovulation" genannt. Die Kuh wird mit dem Sperma eines ebenfalls preisgekrönten Bullen besamt. Nachdem die Embryonen aus jeweils 32 Zellen bestehen, werden sie aus der Gebärmutter herausgespült und entweder tiefgefroren zwischengelagert oder gleich weiter verwendet. Durch chromosomale Geschlechtsbestimmung identifiziert man z.B. einen Embryo als männlich, der nun für die weitere Prozedur verwendet wird (Sexing). In einer Mikrooperation trennt man nun 16 der 32 Zellen ab und isoliert deren Zellkerne. Diese 16 Kerne sind gen. völlig gleich. Man setzt sie nun in Eizellen von Durchschnittskühen, denen die eigenen Zellkerne entfernt wurden. Mit mehreren Kernen versehen wachsen diese zu Embryonen heran, die anschließend in die Gebärmütter ihrer "Leihmütter" eingesetzt werden.
- Aus einer männlichen Embryo werden über den Umweg von entkernten und unbefruchteten Eizellen mehrere männliche Embryonen
Bei einem derartigen Versuch entstanden 1988 sieben Bullenkälber.
Aber:
Die Kosten der Klonierung sind enorm, so daß das Verfahren unrentabel und nicht in großen Mengen nutzbar ist.
Erlaubte und unerlaubte Stoffe in der Tierzüchtung
Stereoidhormone wie Östrogene sind Sexualhormone, die auch eine anabole Wirkung haben, d.h. sie kurbeln die Eiweißproduktion an.
- Schnelles Muskelwachstum
- schnellere und größere Fleischproduktion
- in kurzer Zeit mit weniger Futter mehr marktreife Nutztiere
Das synthetische Hormon DES (Diethylstilböstrol) ist 10x wirksamer als das bisher übliche Östradiol und verbleibt viel länger im Organismus, so daß es seine Wirkung als Anabolikum viel besser entfalten kann.
Die Gefahr der Östrogene liegt darin, daß sie Tumore und Mißbildungen auslösen können. Daher sind in der BRD derartige Hormone und hormonwirksame Synthetika für alle Anwendungsgebiete bei lebensmittelliefernden Nutztieren verboten.
Die Hälfte der Weltproduktion an Antibiotika wird für die Nutztierproduktion verwendet. Antibiotika sind nicht nur Bakteriostatika, sondern fördern auch das Wachstum von Kälbern und Ferkeln, da sie eine 10-prozentige Steigerung der Futterverwertung bewirken. Bei Hühnern bewirken Antibiotika eine bessere Legeleistung und beschleunigtes Wachstum des geschlüpften Kükens.
Der offizielle Nachweis (sog. Hemmstofftest) ist problematisch
- nur Muskelfleisch und Niere werden überprüft
- Chloramphenicol oder Sulfonamid ist nicht nachweisbar
- weitverbreitete Arzneimittel in der Massentierhaltung
Das Hauptproblem der Massentierhaltung ist das gehäufte Auftreten von Resistenzen von Bakterien, wodurch immer mehr Antibiotika-Therapien "verpuffen".
In der Geflügelproduktion sind zur Verbesserung der Lege- und Mastleistung nur zwei Antibiotika erlaubt.
Seit 1975 sind in der Rindermast Wachstumsförderer (d.h. Zusatzstoffe, die die Futterverwertung verbessern) erlaubt. Die mengenmäßige Verabreichung ist gesetzlich festgelegt, und auch das sog. Mischfutter mit Wachstumsförderern unterliegt staatlicher Kontrolle. Nur zugelassene Betriebe dürfen es produzieren.
Die Antibiotika Flavophospholipol ("Flavomycin") und Monesin-Natrium ("Rumesin") sind zwei zugelassene Wachstumsförderer. Sie führen bei der Stallmast von Bullen zu einer Verbesserung der Futterverwertung von 5 - 10 %, wodurch bei geringerer Grundfutteraufnahme eine höhere Gewichtszunahme erreicht wird.
Der Einsatz von Wachstumsförderern verursacht relativ geringe Kosten, so daß sich deren positiver Effekt vermutlich auch wirtsch. In der Bullenmast niederschlagen wird. Allerdings ist noch unklar, ob Probleme durch das Phänomen der Resistenz von Bakterien entstehen werden.
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