Grøn bioteknologi

Mos bioreaktor med Physcomitrella patens

Den grønne bioteknologi er den gren af bioteknologi, der beskæftiger sig med planterne (plantebioteknologi). Grøn bioteknologi bruger moderne metoder til biokemi , systembiologi , mikrobiologi , molekylærbiologi og procesteknik til at forbedre afgrøder , udvinde planteingredienser (fytokemikalier, sekundære metabolitter ) eller fibre eller til at udvikle planteenzymer eller aktive bestanddele ( bionik ) til nye områder af Ansøgning. Overgangene til de andre grene af bioteknologi er nu flydende. Planteceller eller enzymer kan bruges til at producere industrielle stoffer ( hvid bioteknologi ) eller medicin (rød bioteknologi eller farmaceutisk bioteknologi ). Planter er også velegnede til afgiftning af jord ( phytoremediering ) eller som miljøfølere, som repræsenterer et kontaktpunkt med grå eller brun bioteknologi .

Metoder

I moderne grøn bioteknologi er Agrobacterium- medieret genoverførsel fra plasmider en vigtig teknologi. Med denne metode til grøn genteknik overføres individuelle arvelige faktorer ( gener ) fra celler i en organisme til celler i et andet levende væsen. Det blev udviklet af blandt andet Jozef Schell ved Max Planck Institute for Breeding Research .

Den somatiske hybridisering (inklusive protoplastfusion eller cellefusion kaldet), en anden vigtig metode gør det muligt at kombinere de ønskede funktioner ved at slå sammen forskellige moderplanter. I sammenligning med Agrobacterium-medieret genoverførsel skal der ikke identificeres og isoleres ingen specifikke gener. Derudover overvinder dette begrænsningen af ​​genoverførsel af vektorer, hvilket betyder at kun få gener kan introduceres i et givet genetisk materiale. Antallet af kromosomer i cellerne kan også ganges under cellefusion , dvs. antallet af kromosomsæt ( grad af ploidi ) kan øges. Dette kan øge plantens produktivitet ( heteroseeffekt ). Molekylære markører og biokemiske analyser bruges til at gøre klassiske planteforædleres arbejde lettere og dermed komme til nye plantesorter mere specifikt og hurtigere , en form for præcisionsavl også kendt som "smart avl". Det bruges af mange frø avl virksomheder og gartneri planteskoler. Sådanne for det meste mellemstore virksomheder er organiseret i Federal Association of German Plant Breeders.

Ud over disse teknikker, der bruges til at optimere planteavl, anvendes andre metoder inden for bioteknologi i stigende grad. Anvendelsen af planteenzymer i kemiske produktionsprocesser kan reducere forbruget af råmaterialer og energi. I molekylær pharming , biofarmaceutiske såsom monoklonale antistoffer , såkaldte ”plantibodies”, og andre værdifulde stoffer fremstilles i såkaldte farmaceutiske planter . Disse kan bruges til diagnostik, men også til terapi, f.eks. B. kan bruges i kampen mod kræft. Målet med dette arbejde er at finde et sikkert alternativ til konventionelle produktionssystemer som f.eks B. CHO-celler udvikler sig. Her er GMP- betingelser bedst opfyldt, hvis planterne i forseglede beholdere sådan. B. bioreaktorer dyrkes. Et eksempel på denne teknologi er den mos bioreaktor udviklet af Ralf Reski , en fotobioreaktor med genmodificerede bulet muddermos .

Den stigende forståelse af anlægget genom og protein netværk ( genomics og proteomics teknologier ) samt udviklingen i isolation , karakterisering , produktion af rekombinante proteiner og online database evalueringer hjælp til disse programmer .

litteratur

  • JKC Ma, E. Barros, R. Bock, P. Christou, PJ Dale, J. Dix, R. Fischer, J. Irwin, R. Mahoney, M. Pezzotti, S. Schillberg, P. Sparrow, E. Stoger, RM Twyman: Molekylær opdræt af nye lægemidler og vacciner. Nuværende perspektiver på produktion af lægemidler i transgene planter. I: Den Europæiske Unions ramme 6 Pharma-Planta Consortium EMBO rapporter. VOL 6, NO 7, 2005, s. 593-599.
  • M. Van Montagu, Jeff Schell: Steering Agrobacterium-medieret plantegenteknik. I: Tendenser i plantevidenskab. 2003, bind 8, udgave 8, s. 353-354.
  • A. Müller, P. Welters: Grøn i industriel bioteknologi - planter som nøglen til bæredygtig kemi. I: GIT Labor-Fachzeitschrift. 03/2008, s. 246-249., 2008.

Weblinks

Individuelle beviser

  1. ↑ JP Hernalsteens, H. De Greve, M. Van Montagu, J. Schell: Mutagenese ved indsættelse af lægemiddelresistens-transposon Tn7 påført Ti-plasmidet af Agrobacterium tumefaciens. I: plasmid. (1978), bind 1, nr. 2, s. 218-225. PMID 748948 .
  2. ^ Eva L. Decker, Ralf Reski : Nuværende præstationer i produktionen af ​​komplekse biofarmaceutiske produkter med mosbioreaktor. I: Bioprocess and Biosystems Engineering. 2008, 31, s. 3-9.