Ähnlich wie die „Knock-out“-Mäuse für medizinische Versuche spielen auch Pflanzen mit gezielt außer Kraft gesetzten Genen und Genbausteinen eine wichtige Rolle in der Grünen Gentechnik und Pflanzenforschung. Jetzt hat das Kölner May-Plack-Institut für Züchtungsforschung wichtige „Knock-Out“-Linien der Pflanze Arabidopsis an ein internationales Zentrum für pflanzliche Ressourcen übergeben und damit weltweit frei zugänglich gemacht.
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Bei den im Rahmen der deutschen Pflanzengenom-Initiative GABI (Genomanalyse im biologischen System Pflanze) am Kölner Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung erstellten GABI-Kat-Linien handelt sich um eine Sammlung genau definierter und katalogisierter Gendefekt-Mutanten der Modellpflanze Arabidopsis thaliana. Diese Sammlung stellt ein wichtiges Werkzeug zur Funktionsaufklärung pflanzlicher Gene dar und trägt damit zur effizienteren Züchtung neuer Kulturpflanzen bei. Die Freigabe wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung als dem öffentlichen Träger des GABI-Programms und von der in GABI engagierten deutschen Wirtschaft begrüßt.
Über das Studium der GABI-Kat-Linien führt die Wissenschaftler zur Funktion der jeweils betroffenen Gene und deren Beitrag zu wichtigen pflanzlichen Eigenschaften. In Kulturpflanzen kann damit genau und schnell nach besseren Varianten wichtiger Gene gesucht werden, um so neue Pflanzensorten zu züchten, die z. B. Pilzattacken abwehren, Dürre und Frost widerstehen oder höhere Erträge bei geringerer Düngung liefern.
Für ihre Arbeiten benutzten die Kölner Forscher die Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana), eine weltweit verwendete Modellpflanze, deren Erbinformation vollständig entschlüsselt ist. Mit einem aus dem Bodenbakterium Agrobacterium tumefaciens stammenden, natürlichen System zur Genübertragung konnten die Wissenschaftler für 16.664 der insgesamt 28.000 Arabidopsis-Gene zum Teil mehrere unterschiedliche „Knock-out“-Mutanten erzeugen. In diesen Mutanten ist in jeweils einem einzelnen Gen ein kurzer DNA-Abschnitt eingefügt, der die Genfunktion stört oder ganz ausschaltet.
Nach der Erzeugung wurden die einzelnen Mutanten sortiert, zu Pflanzenlinien vermehrt und das jeweils betroffene Gen identifiziert. Aus den erhaltenen Daten erstellten die Wissenschaftler einen „GABI-Kat-Online-Katalog“, der es erlaubt, für jedes gewünschte Gen die zugehörigen „Knock-out-Pflanzenlinien“ zu bestellen. Bisher wurden auf diese Weise 61.768 Linien entwickelt und katalogisiert. Die GABI-Kat-Sammlung stellt damit die weltweit zweitgrößte Ressource für derartige Pflanzenlinien dar.
Tausende von Anfragen nach GABI-Kat-Linien aus dem In- und Ausland liegen dem Kölner Forscherteam vor. „Die große Nachfrage ist für uns ein Beweis für die hohe Qualität und Zuverlässigkeit unserer Ressource,“ so Prof. Dr. Bernd Weisshaar, der mittlerweile in Bielefeld tätige Leiter der Kölner Arbeitsgruppe. „Insgesamt 2600 Linien haben wir bislang an Wissenschaftler in aller Welt versandt.“ Um diese umfangreiche Sammlung dauerhaft für die Wissenschaft zu erhalten, wurde jetzt mit dem bis Ende 2007 dauernden Transfer der GABI-Kat-Linien an das Nottingham Stockcenter (NASC) in England, die zentrale europäische Sicherungs- und Verteilungseinheit für genetische Ressourcen, begonnen.
(MPG, 14.06.2005 – NPO)
