Geschichte der Gentechnik - History of genetic engineering

Gentechnik ist die Wissenschaft der Manipulation des genetischen Materials eines Organismus. Die erste künstliche genetische Veränderung, die mit Hilfe der Biotechnologie durchgeführt wurde, war die Transgenese, der Prozess der Übertragung von Genen von einem Organismus auf einen anderen, der 1973 erstmals von Herbert Boyer und Stanley Cohen durchgeführt wurde das Genom . Wichtige Fortschritte umfassten die Entdeckung von Restriktionsenzymen und DNA-Ligasen , die Fähigkeit, Plasmide zu entwickeln und Technologien wie Polymerase-Kettenreaktion und Sequenzierung . Die Transformation der DNA in einen Wirtsorganismus wurde mit der Erfindung von Biolistik , Agrobacterium- vermittelter Rekombination und Mikroinjektion erreicht . Das erste gentechnisch veränderte Tier war eine Maus, die 1974 von Rudolf Jaenisch geschaffen wurde . 1976 wurde die Technologie kommerzialisiert, mit dem Aufkommen genetisch veränderter Bakterien , die Somatostatin produzierten , gefolgt von Insulin im Jahr 1978. 1983 wurde ein antibiotikaresistentes Gen in Tabak eingebaut, was zur ersten gentechnisch veränderten Pflanze führte . Es folgten Fortschritte, die es Wissenschaftlern ermöglichten, eine Vielzahl verschiedener Organismen zu manipulieren und mit Genen zu versehen und eine Reihe verschiedener Effekte zu bewirken. Pflanzen wurden erstmals 1992 in China mit virusresistentem Tabak vermarktet . Das erste gentechnisch veränderte Lebensmittel war die 1994 auf den Markt gebrachte Flavr Savr- Tomate. Bis 2010 hatten 29 Länder kommerzialisierte Biotech-Pflanzen angebaut. Im Jahr 2000 stellte ein in Science veröffentlichter Artikel Goldener Reis vor , das erste Lebensmittel, das mit erhöhtem Nährwert entwickelt wurde.

Landwirtschaft

DNA-Studien legten nahe, dass der Hund höchstwahrscheinlich von einem gemeinsamen Vorfahren mit dem grauen Wolf abstammt .

Gentechnik ist die direkte Manipulation des Genoms eines Organismus mit bestimmten biotechnologischen Techniken, die es erst seit den 1970er Jahren gibt. Die vom Menschen gesteuerte genetische Manipulation fand schon viel früher statt, beginnend mit der Domestikation von Pflanzen und Tieren durch künstliche Selektion . Es wird angenommen, dass der Hund das erste domestizierte Tier ist, das möglicherweise von einem gemeinsamen Vorfahren des Grauwolfs stammt , mit archäologischen Beweisen aus der Zeit um 12.000 v. Andere in prähistorischer Zeit domestizierte Fleischfresser sind die Katze, die vor 9.500 Jahren mit dem Menschen zusammenlebte. Archäologische Beweise deuten darauf hin, dass Schafe, Rinder, Schweine und Ziegen zwischen 9.000 v. Chr. und 8.000 v. Chr. Im Fruchtbaren Halbmond domestiziert wurden .

Die ersten Beweise für die Domestikation von Pflanzen stammen von Emmer- und Einkornweizen, die in präkeramischen neolithischen A- Dörfern in Südwestasien aus der Zeit um 10.500 bis 10.100 v. Chr. gefunden wurden. Der Fruchtbare Halbmond Westasiens, Ägyptens und Indiens waren Orte der frühesten geplanten Aussaat und Ernte von Pflanzen, die zuvor in freier Wildbahn gesammelt wurden. Unabhängige Entwicklung der Landwirtschaft fand in Nord- und Südchina, in der afrikanischen Sahelzone , in Neuguinea und in mehreren Regionen Amerikas statt. Die acht jungsteinzeitlichen Gründerkulturen ( Emmerweizen , Einkorn , Gerste , Erbsen , Linsen , Bitterwicke , Kichererbsen und Flachs ) waren alle um etwa 7.000 v. Chr. erschienen. Der Gartenbau taucht erstmals in der Levante während der Chalkolithikum um 6.800 bis 6.300 v. Chr. auf. Aufgrund der Weichteile sind archäologische Beweise für Frühgemüse rar. Die frühesten pflanzlichen Überreste wurden in ägyptischen Höhlen aus dem 2. Jahrtausend v . Chr . gefunden.

Die selektive Züchtung domestizierter Pflanzen war einst die wichtigste Methode, mit der die frühen Landwirte Organismen nach ihren Bedürfnissen gestalteten. Charles Darwin beschrieb drei Arten der Auswahl: methodische Auswahl, bei der Menschen bewusst nach bestimmten Merkmalen auswählen; unbewusste Auswahl, bei der ein Merkmal ausgewählt wird, einfach weil es wünschenswert ist; und natürliche Selektion , wobei eine Eigenschaft weitergegeben wird, die einem Organismus hilft, besser zu überleben. Frühe Züchtung beruhte auf unbewusster und natürlicher Selektion. Die Einführung der methodischen Selektion ist unbekannt. Zu den gemeinsamen Merkmalen, die domestizierten Pflanzen gezüchtet wurden, gehören Körner, die nicht zerbrachen, um eine einfachere Ernte zu ermöglichen, eine gleichmäßige Reifung, eine kürzere Lebensdauer, die zu einem schnelleren Wachstum, einem Verlust von toxischen Verbindungen und einer Produktivität führt. Einige Pflanzen, wie die Banane, konnten durch vegetatives Klonen vermehrt werden . Nachkommen enthielten oft keine Samen und waren daher unfruchtbar. Allerdings waren diese Nachkommen meist saftiger und größer. Die Vermehrung durch Klonen ermöglicht die Kultivierung dieser mutierten Sorten trotz fehlender Samen.

Die Hybridisierung war ein weiterer Weg, mit dem schnelle Veränderungen in der Pflanzenzusammensetzung eingeführt wurden. Es steigerte oft die Vitalität von Pflanzen und kombinierte wünschenswerte Eigenschaften. Die Hybridisierung trat höchstwahrscheinlich zum ersten Mal auf, als Menschen zum ersten Mal ähnliche, aber leicht unterschiedliche Pflanzen in unmittelbarer Nähe züchteten. Triticum aestivum , Weizen zum Brotbacken, ist ein Allopolyploid . Seine Entstehung ist das Ergebnis von zwei getrennten Hybridisierungsereignissen.

Die Transplantation kann Chloroplasten , mitochondriale DNA und den gesamten Zellkern , der das Genom enthält, übertragen, um möglicherweise eine neue Spezies zu schaffen, die die Transplantation zu einer Form der natürlichen Gentechnik macht.

Mit Röntgenstrahlen wurden erstmals 1927 Pflanzen gezielt mutiert . Zwischen 1927 und 2007 wurden mehr als 2.540 genetisch mutierte Pflanzensorten mit Röntgenstrahlen erzeugt.

Genetik

Griffith bewies die Existenz eines „transformierenden Prinzips“, das Avery, MacLeod und McCarty später als DNA herausstellten

Für die Entwicklung der Gentechnik waren verschiedene genetische Entdeckungen von wesentlicher Bedeutung. Die genetische Vererbung wurde erstmals 1865 von Gregor Mendel entdeckt, nachdem Experimente mit Erbsen kreuzten. Obwohl er 34 Jahre lang weitgehend ignoriert wurde, lieferte er den ersten Beweis für erbliche Segregation und eigenständige Sortierung. 1889 entwickelte Hugo de Vries den Namen "(pan)gene", nachdem er postuliert hatte, dass Partikel für die Vererbung von Eigenschaften verantwortlich sind, und der Begriff "Genetik" wurde 1905 von William Bateson geprägt . 1928 bewies Frederick Griffith die Existenz eines " Transformationsprinzip", das an der Vererbung beteiligt ist, das Avery, MacLeod und McCarty später (1944) als DNA identifizierten . Edward Lawrie Tatum und George Wells Beadle entwickelten 1941 das zentrale Dogma, dass Gene für Proteine ​​kodieren. Die Doppelhelix- Struktur der DNA wurde 1953 von James Watson und Francis Crick identifiziert .

Das Bakterium Agrobacterium tumefaciens Inserts T-DNA in die infizierten Pflanzenzellen, die dann in die Pflanzen eingebracht wird Genom .

Neben der Entdeckung, wie die DNA funktioniert, mussten auch Werkzeuge entwickelt werden, mit denen sie manipuliert werden kann. 1970 entdeckte das Labor von Hamilton Smith Restriktionsenzyme , die es ermöglichten, DNA an bestimmten Stellen zu schneiden und auf einem Elektrophorese-Gel aufzutrennen . Dies ermöglichte es Wissenschaftlern, Gene aus dem Genom eines Organismus zu isolieren. DNA-Ligasen , die gebrochene DNA miteinander verbinden, wurden 1967 entdeckt und durch die Kombination der beiden Enzyme war es möglich, DNA-Sequenzen "auszuschneiden und einzufügen", um rekombinante DNA zu erzeugen . Plasmide , die 1952 entdeckt wurden, wurden zu wichtigen Werkzeugen für die Übertragung von Informationen zwischen Zellen und die Replikation von DNA-Sequenzen. Frederick Sanger entwickelte 1977 eine Methode zur Sequenzierung von DNA, wodurch die genetischen Informationen, die Forschern zur Verfügung standen, erheblich erweitert wurden. Die 1983 von Kary Mullis entwickelte Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ermöglichte die Amplifikation kleiner DNA-Abschnitte und unterstützte die Identifizierung und Isolierung von genetischem Material.

Neben der Manipulation der DNA mussten auch Techniken für deren Einfügung (bekannt als Transformation ) in das Genom eines Organismus entwickelt werden. Griffiths Experiment hatte bereits gezeigt, dass einige Bakterien die Fähigkeit besitzen, auf natürliche Weise fremde DNA aufzunehmen und zu exprimieren . Künstliche Kompetenz wurde 1970 in Escherichia coli induziert, als Morton Mandel und Akiko Higa zeigten, dass es Bakteriophagen λ nach Behandlung mit Calciumchloridlösung (CaCl 2 ) aufnehmen kann. Zwei Jahre später zeigte Stanley Cohen, dass die CaCl 2 -Behandlung auch bei der Aufnahme von Plasmid-DNA wirksam war. Die Transformation mittels Elektroporation wurde in den späten 1980er Jahren entwickelt, um die Effizienz und die Bakterienreichweite zu erhöhen. Im Jahr 1907 wurde ein Bakterium, das Pflanzentumore verursacht, Agrobacterium tumefaciens , entdeckt und in den frühen 1970er Jahren wurde festgestellt, dass der Tumor induzierende Wirkstoff ein DNA-Plasmid ist, das als Ti-Plasmid bezeichnet wird . Durch das Entfernen der Gene im Plasmid, die den Tumor verursachten, und das Hinzufügen neuer Gene, konnten die Forscher Pflanzen mit A. tumefaciens infizieren und die Bakterien ihre ausgewählte DNA in das Genom der Pflanzen einfügen lassen.

Frühe gentechnisch veränderte Organismen

1972 stellte Paul Berg die ersten rekombinanten DNA- Moleküle her.

1972 verwendete Paul Berg Restriktionsenzyme und DNA-Ligasen, um die ersten rekombinanten DNA- Moleküle herzustellen. Er kombinierte DNA des Affenvirus SV40 mit der des Lambdavirus . Herbert Boyer und Stanley Norman Cohen gingen in Bergs Arbeit noch einen Schritt weiter und führten rekombinante DNA in eine Bakterienzelle ein. Cohen erforschte Plasmide, während Boyers Arbeiten an Restriktionsenzymen betrafen. Sie erkannten die komplementäre Natur ihrer Arbeit und schlossen sich 1972 zusammen. Gemeinsam fanden sie ein Restriktionsenzym, das das pSC101- Plasmid an einer einzigen Stelle schneidet und in die Lücke ein Gen einfügen und ligieren konnte, das eine Resistenz gegen das Kanamycin- Antibiotikum verlieh . Cohen hatte zuvor eine Methode entwickelt, bei der Bakterien dazu gebracht werden konnten, ein Plasmid aufzunehmen, und konnten damit ein Bakterium erzeugen, das in Gegenwart des Kanamycins überlebte. Dies war der erste gentechnisch veränderte Organismus. Sie wiederholten Experimente, die zeigten, dass andere Gene in Bakterien exprimiert werden könnten, einschließlich eines von der Kröte Xenopus laevis , der ersten Transformation des Königreichs.

1974 schuf Rudolf Jaenisch das erste gv-Tier .

1974 schuf Rudolf Jaenisch eine transgene Maus, indem er fremde DNA in ihren Embryo einführte und sie damit zum ersten transgenen Tier der Welt machte . Jaenisch untersuchte Säugerzellen, die mit dem Affenvirus 40 (SV40) infiziert waren, als er zufällig einen Artikel von Beatrice Mintz las , der die Generation von chimären Mäusen beschrieb . Er brachte seine SV40-Proben zu Mintz' Labor und injizierte sie in frühe Mausembryonen, die auf die Entwicklung von Tumoren warteten. Die Mäuse schienen normal zu sein, aber nachdem er radioaktive Sonden verwendet hatte , entdeckte er, dass sich das Virus in das Genom der Mäuse integriert hatte. Die Mäuse gaben das Transgen jedoch nicht an ihre Nachkommen weiter. 1981 injizierten die Labore von Frank Ruddle, Frank Constantini und Elizabeth Lacy gereinigte DNA in einen einzelligen Mausembryo und zeigten die Weitergabe des genetischen Materials an nachfolgende Generationen.

Die erste gentechnisch veränderte Pflanze war 1983 Tabak. Sie wurde von Michael W. Bevan , Richard B. Flavell und Mary-Dell Chilton entwickelt, indem sie ein chimäres Gen schufen , das ein antibiotikaresistentes Gen mit dem T1-Plasmid von Agrobacterium verband . Der Tabak wurde mit Agrobacterium infiziert, das mit diesem Plasmid transformiert war, was dazu führte, dass das chimäre Gen in die Pflanze eingefügt wurde. Durch Gewebekulturtechniken wurde eine einzelne Tabakzelle ausgewählt, die das Gen enthielt, und eine neue Pflanze, die daraus gezüchtet wurde.

Verordnung

Die Entwicklung der Gentechnik hat in der wissenschaftlichen Gemeinschaft Bedenken hinsichtlich möglicher Risiken ausgelöst. Die Entwicklung eines regulatorischen Rahmens für die Gentechnik begann 1975 in Asilomar , Kalifornien. Das Asilomar-Treffen empfahl eine Reihe von Richtlinien bezüglich des vorsichtigen Einsatzes der rekombinanten Technologie und aller daraus resultierenden Produkte. Die Empfehlungen von Asilomar waren freiwillig, aber 1976 bildete das US-amerikanische National Institute of Health (NIH) einen Beratungsausschuss für rekombinante DNA. Es folgten andere Regulierungsbehörden (das Landwirtschaftsministerium der Vereinigten Staaten (USDA), die Umweltschutzbehörde (EPA) und die Food and Drug Administration (FDA)), wodurch die gesamte rekombinante DNA-Forschung in den USA effektiv streng reguliert wurde.

1982 veröffentlichte die Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) einen Bericht über die potenziellen Gefahren der Freisetzung genetisch veränderter Organismen in die Umwelt, als die ersten transgenen Pflanzen entwickelt wurden. Als sich die Technologie verbesserte und sich genetisch Organismen von Modellorganismen zu potenziellen kommerziellen Produkten entwickelten, richteten die USA beim Office of Science and Technology (OSTP) ein Komitee ein , um Mechanismen zur Regulierung der sich entwickelnden Technologie zu entwickeln. 1986 erteilte das OSTP dem USDA, der FDA und der EPA die behördliche Zulassung für gentechnisch veränderte Pflanzen in den USA. In den späten 1980er und frühen 1990er Jahren wurden von Organisationen wie der FAO und der WHO Leitlinien zur Bewertung der Sicherheit gentechnisch veränderter Pflanzen und Lebensmittel herausgegeben.

Die Europäische Union hat erstmals 1997 Gesetze erlassen, die die Kennzeichnung von GVO vorschreiben. Im Jahr 2013 erließ Connecticut als erster Bundesstaat in den USA ein Kennzeichnungsgesetz, das jedoch erst in Kraft treten sollte, wenn andere Staaten diesem Beispiel folgten.

Forschung und Medizin

Neben einer normalen Labormaus ist eine Labormaus zu sehen, bei der ein Gen, das das Haarwachstum beeinflusst, ausgeschaltet wurde (links).

Die Möglichkeit, Gene in Modellorganismen einzufügen, zu verändern oder zu entfernen, ermöglichte es Wissenschaftlern, die genetischen Elemente menschlicher Krankheiten zu untersuchen. Gentechnisch veränderte Mäuse wurden 1984 geschaffen, die geklonte Onkogene trugen , die sie für die Entwicklung von Krebs prädisponierten. Die Technologie wurde auch verwendet, um Mäuse mit ausgeschalteten Genen zu erzeugen . Die erste dokumentierte Knockout-Maus wurde 1989 von Mario R. Capecchi , Martin Evans und Oliver Smithies erschaffen. 1992 wurden Oncomices mit ausgeknockten Tumorsuppressorgenen erzeugt. Erstellen von Knockout - Ratten ist viel schwieriger , und erst im Jahr 2003 möglich wurde.

Nach der Entdeckung der microRNA im Jahr 1993 wurde die RNA-Interferenz (RNAi) verwendet, um die Gene eines Organismus zum Schweigen zu bringen. Durch die Modifikation eines Organismus, um microRNA gezielt auf seine endogenen Gene zu exprimieren, konnten die Forscher die Genfunktion in einer Reihe von Arten ausschalten oder teilweise reduzieren. Die Fähigkeit, die Genfunktion teilweise zu reduzieren, hat die Untersuchung von Genen ermöglicht, die tödlich sind, wenn sie vollständig ausgeschaltet sind. Andere Vorteile der Verwendung von RNAi umfassen die Verfügbarkeit von induzierbarem und gewebespezifischem Knockout. Im Jahr 2007 wurde microRNA, die auf Insekten- und Nematodengene ausgerichtet war, in Pflanzen exprimiert, was zu einer Unterdrückung führte, wenn sie sich von der transgenen Pflanze ernährten, was möglicherweise einen neuen Weg zur Bekämpfung von Schädlingen eröffnet. Das gezielte Targeting der endogenen microRNA-Expression hat eine weitere Feinabstimmung der Genexpression ermöglicht und den traditionelleren Gen-Knock-out-Ansatz ergänzt.

Gentechnik wurde verwendet, um Proteine ​​herzustellen, die vom Menschen und anderen Quellen in Organismen stammen, die diese Proteine ​​normalerweise nicht synthetisieren können. Humane insulinsynthetisierende Bakterien wurden 1979 entwickelt und 1982 erstmals zur Behandlung eingesetzt. 1988 wurden die ersten menschlichen Antikörper in Pflanzen produziert. Im Jahr 2000 war mit Vitamin A angereicherter goldener Reis das erste Lebensmittel mit erhöhtem Nährwert.

Weitere Fortschritte

Da nicht alle Pflanzenzellen für eine Infektion durch A. tumefaciens anfällig waren, wurden andere Verfahren entwickelt, einschließlich Elektroporation , Mikroinjektion und Partikelbeschuss mit einer Genkanone (erfunden 1987). In den 1980er Jahren wurden Techniken entwickelt, um isolierte Chloroplasten wieder in eine Pflanzenzelle einzuführen , deren Zellwand entfernt wurde. Mit der Einführung der Genkanone im Jahr 1987 wurde es möglich, fremde Gene in einen Chloroplasten zu integrieren .

Die genetische Transformation ist in einigen Modellorganismen sehr effizient geworden. 2008 wurde bei Arabidopsis thaliana gentechnisch verändertes Saatgut hergestellt, indem die Blüten einfach in eine Agrobacterium- Lösung getaucht wurden. Das Spektrum der transformierbaren Pflanzen hat sich mit der Entwicklung von Gewebekulturtechniken für verschiedene Arten vergrößert .

Die ersten transgenen Nutztiere wurden 1985 durch Mikroinjektion fremder DNA in Kaninchen-, Schaf- und Schweineeier erzeugt. Das erste Tier, das transgene Proteine ​​in seiner Milch synthetisierte, waren Mäuse, die manipuliert wurden, um menschlichen Gewebeplasminogenaktivator zu produzieren. Diese Technologie wurde bei Schafen, Schweinen, Kühen und anderen Nutztieren angewendet.

Im Jahr 2010 Wissenschaftler am J. Craig Venter Institute bekannt gegeben , dass sie den ersten synthetischen Bakterien geschaffen hatten Genom . Die Forscher fügten Bakterienzellen das neue Genom hinzu und wählten Zellen aus, die das neue Genom enthielten. Dazu durchlaufen die Zellen einen Prozess namens Auflösung, bei dem während der bakteriellen Zellteilung eine neue Zelle das ursprüngliche DNA-Genom der Bakterien erhält, während die andere das neue synthetische Genom erhält. Wenn sich diese Zelle repliziert, verwendet sie das synthetische Genom als Vorlage. Das von den Forschern entwickelte Bakterium Synthia war die erste synthetische Lebensform der Welt .

2014 wurde ein Bakterium entwickelt, das ein Plasmid repliziert, das ein unnatürliches Basenpaar enthält . Dies erforderte eine Veränderung des Bakteriums, damit es die unnatürlichen Nukleotide importieren und dann effizient replizieren konnte. Das Plasmid behielt die unnatürlichen Basenpaare bei, wenn es sich in geschätzten 99,4% der Fälle verdoppelte. Dies ist der erste Organismus, der so konstruiert wurde, dass er ein erweitertes genetisches Alphabet verwendet.

Im Jahr 2015 wurden CRISPR und TALENs verwendet, um Pflanzengenome zu verändern. Chinesische Labore verwendeten es, um einen pilzresistenten Weizen herzustellen und die Reiserträge zu steigern, während eine britische Gruppe damit ein Gerstengen optimierte, das zur Herstellung dürreresistenter Sorten beitragen könnte. Wenn es verwendet wird, um Material aus der DNA präzise zu entfernen, ohne Gene anderer Arten hinzuzufügen, unterliegt das Ergebnis nicht dem langwierigen und teuren Regulierungsprozess, der mit GVO verbunden ist. Während CRISPR fremde DNA verwenden kann, um den Bearbeitungsprozess zu unterstützen, enthält die zweite Generation bearbeiteter Pflanzen keine dieser DNA. Die Forscher feierten die Beschleunigung, weil sie es ihnen ermöglichen könnte, mit sich schnell entwickelnden Krankheitserregern "mitzuhalten". Das US-Landwirtschaftsministerium erklärte, dass einige Beispiele für gentechnisch veränderten Mais, Kartoffeln und Sojabohnen nicht den bestehenden Vorschriften unterliegen. Bis 2016 mussten andere Überprüfungsgremien noch Stellungnahmen abgeben.

Vermarktung

1976 half Herbert Boyer mit, das erste Gentechnik-Unternehmen zu gründen.

1976 wurde Genentech , das erste Gentechnik-Unternehmen von Herbert Boyer und Robert Swanson gegründet und ein Jahr später stellte das Unternehmen ein menschliches Protein ( Somatostatin ) in E.coli her . Genentech kündigte 1978 die Produktion von gentechnisch verändertem Humaninsulin an. 1980 entschied der Oberste Gerichtshof der USA im Fall Diamond gegen Chakrabarty , dass genetisch verändertes Leben patentiert werden kann. Das von Bakterien produzierte Insulin mit der Marke Humulin wurde 1982 von der Food and Drug Administration zur Freigabe zugelassen . 1983 beantragte das Biotech-Unternehmen Advanced Genetic Sciences (AGS) die Genehmigung der US-Regierung zur Durchführung von Feldtests mit dem Eis-Minus-Stamm von P. syringae , um Pflanzen vor Frost zu schützen, aber Umweltgruppen und Demonstranten verzögerten die Feldtests um vier Jahre mit rechtlichen Herausforderungen. 1987 wurde der Eis-Minus-Stamm von P. syringae als erster gentechnisch veränderter Organismus (GVO) in die Umwelt freigesetzt, als ein Erdbeerfeld und ein Kartoffelfeld in Kalifornien damit besprüht wurden. Beide Testfelder wurden in der Nacht vor den Tests von Aktivistengruppen angegriffen: "Das erste Versuchsgelände der Welt hat den ersten Feldmüller der Welt angezogen".

1982 wurde die erste gentechnisch veränderte Nutzpflanze produziert, eine antibiotikaresistente Tabakpflanze. Die ersten Feldversuche mit gentechnisch veränderten Pflanzen fanden 1986 in Frankreich und den USA statt, Tabakpflanzen wurden so verändert, dass sie gegen Herbizide resistent sind . 1987 war Plant Genetic Systems , gegründet von Marc Van Montagu und Jeff Schell , das erste Unternehmen, das insektenresistente Pflanzen gentechnisch veränderte, indem es Gene, die insektizide Proteine ​​aus Bacillus thuringiensis (Bt) produzierten, in Tabak einbaute .

Gentechnisch veränderte mikrobielle Enzyme waren die erste Anwendung gentechnisch veränderter Organismen in der Lebensmittelproduktion und wurden 1988 von der US-amerikanischen Food and Drug Administration zugelassen . In den frühen 1990er Jahren wurde rekombinantes Chymosin in mehreren Ländern zur Verwendung zugelassen. Käse wurde typischerweise unter Verwendung des Enzymkomplexes Lab hergestellt , das aus der Magenschleimhaut von Kühen gewonnen wurde. Wissenschaftler modifizierten Bakterien , um Chymosin zu produzieren, das auch Milch gerinnen konnte, was zu Käsebruch führte . Die Volksrepublik China war das erste Land, das transgene Pflanzen auf den Markt brachte und 1992 einen virusresistenten Tabak einführte. 1994 erhielt Calgene die Genehmigung zur kommerziellen Freigabe der Flavr Savr- Tomate, einer Tomate, die auf eine längere Haltbarkeit ausgelegt ist. Ebenfalls 1994 genehmigte die Europäische Union Tabak, der gegen das Herbizid Bromoxynil resistent ist , und ist damit die erste gentechnisch veränderte Nutzpflanze, die in Europa kommerzialisiert wurde. 1995 wurde Bt Potato von der Environmental Protection Agency als sicher anerkannt , nachdem es von der FDA zugelassen wurde, was es zur ersten in den USA zugelassenen Pestizidproduktionspflanze machte. 1996 wurden insgesamt 35 Zulassungen für den kommerziellen Anbau von 8 transgenen Pflanzen und einer Blumenpflanze (Nelke) mit 8 verschiedenen Merkmalen in 6 Ländern plus der EU erteilt.

Bis 2010 hatten 29 Länder kommerzialisierte Biotech-Pflanzen angebaut und weitere 31 Länder hatten die behördliche Zulassung für den Import transgener Pflanzen erteilt. Im Jahr 2013 erhielten Robert Fraley ( Monsantos Executive Vice President und Chief Technology Officer ), Marc Van Montagu und Mary-Dell Chilton den World Food Prize für die Verbesserung der "Qualität, Quantität oder Verfügbarkeit" von Lebensmitteln in der Welt.

Das erste gentechnisch veränderte Tier kommerzialisiert werden , war der GloFish , ein Zebrafisch mit einem Fluoreszenz - Gen hinzugefügt , die es im Dunkel unter glühen ermöglicht ultraviolettem Licht . Das erste gentechnisch veränderte Tier, das für die Verwendung als Lebensmittel zugelassen wurde, war der AquAdvantage-Lachs im Jahr 2015. Der Lachs wurde mit einem wachstumshormonregulierenden Gen aus einem Pacific Chinook-Lachs und einem Promotor aus einem Stintdorsch so transformiert, dass er das ganze Jahr über statt nur wachsen kann im Frühjahr und Sommer.

Opposition

Opposition und Unterstützung für den Einsatz der Gentechnik gibt es seit der Entwicklung der Technologie. Nachdem Arpad Pusztai 1998 mit seiner Forschung an die Öffentlichkeit ging, nahm der öffentliche Widerstand gegen gentechnisch veränderte Lebensmittel zu. Die Opposition hielt an, nachdem 1999 und 2013 kontroverse und öffentlich diskutierte Papiere veröffentlicht wurden, in denen negative Auswirkungen von gentechnisch veränderten Pflanzen auf Umwelt und Gesundheit behauptet wurden .

Verweise

Quellen