|
Eine Form natürlicher Gentechnologie praktizieren Phagen. Die nicht lysierenden Lambda-Phagen übertragen die Phagengene in die ringförmige DNA des Darmbakteriums. Teilt sich das Bakterium, so wird die Phagen-DNA mitkopiert. Falls so aus dem infizierten Bakterium durch fortgesetzte Zellteilung Millionen von Bakterien (Klone) entstehen, so ist der Phage in gleicher Weise geklont worden. Interessant ist für dieses Verhalten, daß der Lambda-Phage nur etwa die Hälfte seines Erbmaterials benötigt. Die andere Hälfte kann Gene enthalten, die dem Bakterium sogar nützlich sind und damit auch indirekt dem Phagen. Phagen können also wichtige Eigenschaften zwischen verschiedenen Bakterientypen transportieren.
Diese Eigenschaft nutzt man bei der Gentechnologie. Im Reagenzglas werden DNA-Sequenzen in das Phagengenom integriert und anschließend in Bakterien vermehrt. Der Phage wird als Vektor genutzt. Ein Vektor ist ein DNA-Vehikel, das den Transport von DNA-Sequenzen in das Zellgenom ermöglicht.
Ein weiteres Beispiel dafür, daß in der Natur mit "Gentechnik" gearbeitet wird, ist das Bodenbakterium Agrobacter tumefaciens. Es dringt über Verletzungen der Pflanze in dessen Gewebe ein und ruft im Bereich des Wurzelhalses der Pflanze Wurzelhalsgallen hervor. Außer diesen durch die Bakterien ausgelösten Wucherungen verändert das Agrobakterium den Stoffwechsel der Pflanzen, so daß besondere Eiweißmoleküle, die Opine, gebildet werden. Diese Opine dienen den Agrobakterien als Nährstoffe. Die genetische Information für die Bildung der Opine und der Gallen liegt nicht auf dem Bakteriengenom, sondern auf dem Ti-Plasmid. Es wird so genannt, weil es die Bildung der Pflanzenzelle bewirkt (Tumor-induzierend). Nach der Infektion der Pflanze durch das Bakterium wird ein Teil der Ti-Plasmid-DNA, die T-DNA (T = Transfer), in das pflanzliche Genom eingebaut. Die T-DNA enthält zwei Gruppen von Genen. Gene, die den pflanzlichen Hormonhaushalt beeinflussen, regen das Gewebe zu einer vermehrten Zellteilung an, so daß Gallentumore entstehen. Die zweite Gruppe von Genen ist für die Synthese der Opine, die das Bakterium zum Wachstum benötigt, aber nicht selbst produzieren kann, verantwortlich. Die T-DNA wird von zwei kleinen DNA-Abschnitten, den "Border-Regionen" begrenzt. Man kann die Gene, die auf der T-DNA liegen, gegen beliebige rekombinante Gene austauschen. Agrobacter betreibt also "Gentechnologie", um sein Überleben zu sichern.
|
