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Gentechnik - 5.Version - Referat
Prinzip und Zweck der Rückkreuzung:
Das Prinzip der Rückkreuzung besteht darin, festzustellen ob Nachkommen für weitere Züchtungen geeignet, sowie sinnvoll sind. Denn wenn eine Pflanze oder ein Tier über ein besonderes Merkmal (Allel) verfügt, welches einen positiven Nutzen hat so möchte man es kultivieren. Um dies jedoch zu machen, muss zuerst festgestellt werden ob dieses vorhandene Merkmal homozygot oder Heterozygot ist, dass bedeutet, wenn dieses Merkmal Homozygot vorliegt ist es reinerbig und das so Merkmal reinerbig und dominant vorhanden. Wenn es jedoch Heterozygot wäre, wäre das Merkmal nicht reinerbig, sondern mit einem anderen Allel vermischt und so mischerbig. Kreuzt man nun unser reinerbig dominantes Individuum mit einem homozygoten und rezessiven Individuum. Dabei entstehen wie im Kreuzungsschema sichtbar (Abbildung 1) mischerbige Nachkommen, welche das dominante gewünschte Merkmal und das rezessive Merkmal des zweiten Individuums enthalten. Falls jedoch bei den Nachfahren durch die Auswahl eines heterozygoten Individuums rezessive Merkmale auftreten, so ist das zu testende Individuum heterozygot dominant und nicht für die Züchtung geeignet. Dabei ist auffällig, dass wenn man zwei Individuen welche rezessive Merkmale aufweisen, welche nicht Reinerbig sondern mischerbig sind. So sind diese auch nicht für die Züchtung geeignet. Die Rückkreuzung ist kein Klonverfahren, sondern das Prinzip positive dominante Merkmale in Nachfolgegenerationen weiterzugeben. Der Zweck dessen bezieht sich darauf festzustellen ob Individuen einmal Homozygot dominant ist und das damit zu kreuzende Individuum Homozygot rezessiv.
1. Fall: Homozygot dominant & Homozygot rezessiv
RR=Rund / rr=runzelig
rr rr
RR Rr Rr
RR Rr Rr
Dabei wird deutlich sichtbar das alle Nachkommen der Parentalgenerationen nun mischerbig rund sind und einen rezessiven runzeliges Allel enthalten, welches aber nicht Phänotypisch sichtbar ist, wodurch dies lediglich nur im Genotypen deutlich existiert.
2. Fall: Heterozygot & Homozygot
Rr Rr
rr Rr rr
rr Rr rr
Nun wird sichtbar, dass wenn das Individuum welches wir mit der runzeligen Erbse, wo der Genotyp bekannt ist kreuzen. Dass das zu kreuzende Individuum nicht heterozygot ist, da sonst die Nachfahren der Parentalgenerationen nicht mehr vollständig im Genotypen Rr Rund sind sondern es im Verhältnis 1:1 steht, wodurch man bei der Rückkreuzung so Verluste machen würde. Diese Verluste, wären dann somit für die Industrie Einbußen welche verhindert werden möchten, wodurch man dafür sorgt, dass das zu kreuzende Individuum Homozygot dominant und somit ideal für die Rückkreuzung ist.
Prinzip und Zweck des Embryonentransfers
Den Embryonentransfer kann man sehr gut am Beispiel einer besonders ertragreichen Hochleistungskuh erklären, da das Prinzip des Embryonentransfers darin besteht zum Beispiel einer ertragreichen Hochleistungskuh zuerst Eizellen zu entnehmen, da man diese fortpflanzen möchte, jedoch im großen Stil und dies ist mithilfe eines Embryonentransfers möglich. Hat man nun der ertragreichen Hochleistungskuh Eizellen entnommen, so kann man zum nächsten Schritt der Spermium Entnahme eines zum Beispiel kräftigen Zuchtbullen kommen. Dabei wird der Zuchtbulle stimuliert und es wird dafür gesorgt das, dieser sein Spermium in ein Gefäß entleert. Nun kann man in einem Labor die entnommene Eizelle mit dem Sperma des Bullen befruchten, wenn das getan wurde beginnt bereits die Embryonenbildung, dadurch kann man diese befruchtete Eizelle schon Zygote nennen. Als nächstes wird nun diese Zygote einer sogenannten Ammen-Kuh eingepflanzt, welche dafür zuständig ist die Zygote beziehungsweise das noch ungeborene Kalb auszutragen. Man könnte sich jetzt natürlich fragen warum man denn nicht einfach die Hochleistungskuh mit einem kräftigen Zuchtbullen paart. Dies ist ganz einfach, wenn man dies tut, Würde die Kuh ein Kalb gebären, jedoch durch den Embryonentransfer ist es möglich mehrere genetisch identische Nachfahren in Ammen-Kühen auf die Welt zu bringen. So kann genetisch perfekter Nachwuchs im großen Stil gezeugt werden. Die Ammen-Kühe stehen dabei in keinem genetischen Zusammenhang mit den Ausgetragenen Kälbern, da diesen bereits eine fertig befruchtete Eizelle (Zygote) eingepflanzt wurde. So kann man besonders für die Deutsche-Mast Industrie eine große Hilfe sein, da so große Mengen an Hochleistungskühen gebärt werden können und so die Möglichkeit besteht diese Kühe an Große Milch Betriebe zu verkaufen. Durch die gegebene Möglichkeit mehreren Ammen-Kühen gleichzeitig Zygoten einzupflanzen, wodurch schnell und effizient eine genetische Kopie einer Hochleistungskuh als Zygote ausgetragen werden kann. Mithilfe dieses Verfahrens ist es möglich ein in unserem Fall zum Beispiel sehr ertragreiches Lebewesen wie unsere Hochleistungskuh zu kultivieren, dies ist zum Beispiel nicht durch vegetative Vermehrung (Klonen) möglich, da zwar eine derartige Züchtung um Reagenzglas möglich ist, jedoch trotzdem die Zygote von einer Ammen-Kuh ausgetragen werden muss, da die Zygote beziehungsweise das Embryo Im Bauch einer Kuh heranwachsen muss und nicht wie zum Beispiel eine Pflanze einfach wächst, da Die Zygote sich während des heranwachs Prozesses auch ernähren muss.
Prinzip und Zweck der Vegetativen Vermehrung „Klonen“
In den Frühen 1950er Jahren gelang es Wissenschaftlern erstmals im Labor, aus Gewebestücken einer Möhre erneut eine vollständige Pflanze wachsen zu lassen. Diese Grundlage der vegetativen Vermehrung wird heutzutage in Gärtnereien in hochmodernen und damals undenkbaren Dimensionen angewendet. An dem Beispiel der Möhre werde ich nun auch die vegetative Vermehrung erklären. Als erstes werden der Möhre Gewebestücke entnommen, diese befinden sich im Meristem, dies ist die untere Spitze der Möhre, darin befinden sich meristematische Zellen welche sich schnell teilen können, sowie schnell wachsen können. Aufgrund dessen sind diese Meristem Zellen ideal für unsere Kultivierung. Nachdem diesem Meristem entfernt wurde kann nun der Meristem Zellhaufen auf ein Nährmedium innerhalb einer Petrischale gepflanzt werden. Sobald sich die auf dem Nährboden befindenden Zellen Wohlfühlen fangen sich diese an zu teilen, dies geschieht mehrmals. Nach der Teilung kann nun das endgültige Wachstum beginnen, da sich nach der Teilung auf dem Nährboden der Zellhaufen wohlfühlt und beginnt Wurzeln und Sprossen zu bilden. Nach einer gewissen Zeit muss die nun herangewachsene Pflanze dem Nährboden entzogen werden und kann in die Erde eingepflanzt werden, weil die Petrischale nach einiger Zeit zu klein für die bereits herangewachsene Möhren Pflanze geworden ist. Durch diese Methode lässt sich das Erbgut von Pflanzen und letztendlich auch Tieren mit besonderen Eigenschaften (Positiv) beliebig oft vervielfachen. Da wie bei der Möhre, aus einer Möhre mehrere Verwandte Möhren gezüchtet werden können. Eine Möhre bildet sich als Hinweis für gewöhnlich aus den weiblichen Geschlechtszellen dem Blütenstand und den männlichen Geschlechtszellen den Pollen. Ein großer Vorteil der vegetativen Vermehrung ist dabei, die vergleichsweise sehr schnelle Pflanzenentwicklung und die relativ verkürzte Kulturzeit, sowie die Möglichkeit Pflanzen mit bestimmten Merkmalen über Generationen sinnvoll zu Vermehren und zu kultivieren. Es ermöglich damit die Bildung von einer vollständig neuen Pflanze aus einem vegetativen Organ der Grundpflanze wie zum Beispiel dem Stamm, der Wurzel, oder wie bei der Möhre dem Meristem. So kann man diese schnell und sicher vermehren und kann sicher sein, dass man keine Probleme damit hat, falls die Pflanze keinen gesicherten Erfolg mit der Samenproduktion hat. Ein großes Beispiel für die vegetative Vermehrung ist der Weinanbau, dieser basiert vollständig auf Stecklingsvermehrung, das heißt es werden Sprossteile, anstatt Triebe zur Zellteilung und Vermehrung genutzt.
Kontroverse zur Bioethischen Frage einpflanzen von Tierischen Organen beim Menschen
Zuerst muss sichergestellt werden um welche Organe es sich bei den gezüchteten handelt, bekanntlich wurde bereits ein Schweine Herz einem Menschen implantiert, dieser verstarb jedoch nach nicht als so langer Zeit. Man sollte dabei definitiv darüber nachdenken, inwiefern das Tier indem wir menschliche DNA heranzüchten noch als solches ein Tier ist. Da man sich sonst von derartigen Versuchen moralisch und auch rechtlich distanzieren müsste. Denn es sollte dabei definitiv ein Grad entschieden werden, ab wann dieses Tier als Menschliches Lebewesen gilt. Was dabei zu beachten sein sollte ist aber auch wie weit man Organe in einem Schwein zum Beispiel züchtet, wie mehrere Organe gleichzeitig wie ein Herz und zudem noch eine Leber oder anderes, es dient hier lediglich als Beispiel. Denn wenn man diesem Schwein das herangezüchtete Organ entnimmt, ist es Vorausgesetzt das das Tier stirbt. Klar ist es normal, dass nach der Organ Entnahme das Tier stirbt, jedoch wie weit war dieses Tier jetzt ein Mensch und dabei müsste Politik und Wissenschaft sobald wie möglich einen gewissen Grad festlegen, da es sonst als Mord oder Todschlag gilt wenn dieses Menschenartige Tier getötet wird. Wenn man jetzt darüber nachdenkt ist es klar, dass das Schwein zum Beispiel gar nicht in der Lage ist und so komplexe Denkvorgänge wie wir Menschen zu vollziehen und logisch ist zudem, dass es definitiv keine Option ist ein Schwein als Teil Mensch jetzt Menschenrechte zu geben und dieses in unserer Gesellschaft einzubürgern. Dabei sollte man eher diesem Tier ein Hofleben auf einem Bauernhof bieten bis dieses wiederum auch nach maximal einem Jahr geschlachtet wird. Wodurch diese dieser Weg auch kein besonders logischer ist, dabei könnte aber durch gezielte Forschung eine Organ-Industrie entstehen, welche Als Beispiel Schweine mit Menschenherzen im großen Stil züchtet, wobei dann nach der Entnahme dieses Herzen das Schwein getötet wird, bei Tieren wie Schweinen oder Rindern gibt es aber nach der Organentnahme diese Tiere zu schlachten, wodurch die Möglichkeit diese Tiere als Lebensmittel im Supermarkt anzubieten besteht, dadurch kann das gesamte Tier nach der Organentnahme wieder verwendet werden. Dazu würde kommen, in welchen Zuständen die Tiere gehalten und gezüchtet werden sollen, dass bedeutet ob dieses in kleinen Boxen gezüchtet werden oder auf Großen Wiesen, da dieser Faktor dann wiederum wichtig für den Endverbrauch als Lebensmittel ist. Wenn man die Möglichkeiten für eine so extrem wichtige Industrie hätte, müsste man dann auch entscheiden inwiefern diese Unternehmen in Privatbesitz sein sollen, weil dies die Preise für diese Organe extrem steigern würde was dazu führen würde, dass sich nicht jeder bedürftige sich ein dringend benötigtes Organ leisten kann, hinzu würde kommen inwiefern die Krankenkasse dieses Organ finanziert und auch ob diese Operationen Im Krankenhaus von Chirurgen durchgeführt werden können. Ob eventuell Fortbildungen benötigt werden oder Schulungen. Da der wichtigste Schritt der gesamten Transplantation vom Chirurgen Team Abhängig ist. Man sollte jedoch vorher bereits viele Risiken abwägen können, wie beim Beispiel des Schweine Herzens das bei einem Menschen eingepflanzt wurde, denn wenn nach einer Transplantation der Patient verstirbt, besteht das Risiko, dass die Angehörigen das Unternehmen welches das Herz gezüchtet hat verklagt, was hervorruft, dass diese Eingriffe erstmal mit einem hohen Sicherheitsgrad funktioniert, sowie mit einer niedrigen Totenrate, da dies sehr wichtig ist. Wenn diese Forschung generell funktionieren soll, da dies überhaupt erstmal von der Gesellschaft akzeptiert werden müsste um überhaupt weitgehende Transplantationen durchzuführen. Wie weit man als Mensch dann noch in die Genetik eines Spendertieres eingreifen darf ist im gesamten auch noch fraglich, da der Tod vieler Versuchstiere und höchstwahrscheinlich auch Menschen mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Faktor sein wird, um diese Forschung erstmal soweit zu bringen diese Organe die im Tier gezüchtet wurden im Menschen funktionieren zu lassen. Bekannt ist zum Beispiel, dass auf Mäusen bereits effektiv menschliche Ohren gezüchtet werden, wie weit ist dies, dabei dann auch schon Tierquälerei, dabei kommt man dann zum Gesellschaft spaltenden Punkt, wie Weit steht der Mensch über dem Tier und wie weit können wir ein Tier wortwörtlich kaputtzüchten um einem Menschen damit zu helfen. Klar wir möchten einem Menschen helfen, indem wir ein Organ in einem Tier züchten, jedoch leidet zugleich das Tier durch diese Züchtung unter starken Schmerzen. Und dann kommen auch die Tierschutzgesetze in Spiel, da dies sobald wir zwar nicht unbedingt gewollt aber unausweichlich das Tier extremen Schmerzen aussetzen. Was als Straftat geahndet werden kann in einem Land wie Deutschland, jetzt kann man sagen, dass man diese Organzucht einfach logisch in ein Land verlegt wo die Gesetze dahingehend nicht so streng sind. Jedoch weiß man dann trotzdem woher dieses Organ kommt und welches Leid entstand durch die Hilfe die jemand jetzt bekommt. Da spricht dann ein positiver Faktor wie die Hilfe die man Menschen bieten kann gegen den negativen Faktor, dass ein Tier dafür leiden musste und letztendlich auch dafür gestorben ist. Das bedeutet im Umkehrschluss Wir nehmen ein Tierleben und geben ein Menschenleben. Wenn man jetzt wieder auf den Punkt zurückkommt, falls die Transplantation versagt hat man 2 Leben gegeben. Diese Folge dessen wäre politisch, sowie Menschlich definitiv nicht vertretbar. Wodurch ich abschließend sagen würde sobald das Leiden des Spendertiers nicht gegeben ist und der Tod nicht nach Organentnahme resultiert, kann dieser Weg ein guter und richtiger In Richtung gegen den Mangel von Spenderorganen sein.
Möglichkeiten und Risiken durch die Verpflanzung von tierischen Organen im Menschen
Es ist grundsätzlich wichtig bei neuen Technologien oder in diesem Fall Behandlungsmethoden, darüber zu informieren inwiefern Folgen auftreten können und welche Risiken und Nebenwirkungen daraus entstehen können. Das ist besonders wichtig um auch zeigen zu können welche Negativfolgen auftreten können und wie weit man diese abwägen kann. Dabei sollte auch zu beachten sein ob die Ziele erreichbar sind und ob sich unerwünschte Negativeffekte in Grenzen halten lassen. Es geht mithin darum wie viel Risikoverantwortung das Forschungsteam trägt, bei dieser Risikoverantwortung sind besonders in den letzten Jahren die Kernenergie in den Brennpunkt ethischer und gesellschaftlicher Kritik geraten. Eine klare Risikofrage stellt sich aber direkt zur sogenannten Xenotransplantation so wird die Übertragung von Funktionsfähigen Zellen, Geweben und auch Organen zwischen verschiedenen Spezies, dabei insbesondere zwischen Mensch und Tier bezeichnet. Dabei fragt man sich besonders ob bei der Übertragung von Organen vom Tier zum Menschen Infektionen durch die Transplantation ausgelöst werden können, welche durch eine extreme eventuell nicht mehr beherrschbar sein könnten. Bei der dadurch hervorgerufenen Infektion würde nicht nur der einzelne Patient geschädigt werden, dem das Organ implantiert wurden, sondern es könnte andere, sogar sehr viele andere Menschen betroffen sein. Das bedeutet bei einer klinischen Realisierung einer Xenotransplantation, wäre es die logische Konsequenz, dass dieses Infektionsproblem beherrschbar wird. Wenn es also dabei bleiben würde das Xenotransplantationen unkontrollierbare virale Infektionen auslösen können, müsste man bis zu einer Behebung dieses Problems auf sie unweigerlich verzichten. Es ist zwar dennoch unfassbar schwer als Patient an Spenderorgane zu kommen, somit ist es auch schwer dem Grundrecht schwerkranker, auf ein Organ angewiesener Patienten auf Gesundheitsschutz und Gesundheitsversorgung nachzukommen. Dies ist in dem Fall nur möglich, sofern uneingrenzbare Risiken ausgeschlossen sind. In den vergangenen Jahren wurden in diese Richtung riesige Schritte gemacht, es erscheint nun realistisch die Spendertiere genetisch so zu modifizieren, dass die generelle Bedrohung über eine Infektion, welche die Organe des Empfängers viral infizieren könnte abzuwägen. Wodurch klar wird ohne, der Modifizierung der DNA des Spendertiers ist eine Xenotransplantation keineswegs, ohne ein extrem hohes Risiko über eine virale Infektion möglich. Erst sobald dieses Problem behoben ist, kann eine gezielte Forschung im Bereich der Xenotransplantation beginnen und auch effektive Fortschritte machen.
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