Bt-Gen: Produktion insektozider Proteine verstehen

Einleitung

Bacillus thuringiensis, oder Bt, ist eine Art Bakterium, das im Boden vorkommt. Bt-Bakterien produzieren Protein-Kristalle, von denen bekannt ist, dass sie für mehrere Arten von Insektenlarven giftig sind, darunter Motten, Käfer, Mücken, schwarze Fliegen, Nematoden und Plattwürmer. Das Bt-Gen ist ein kleines Stück DNA aus dem Bt-Chromosom, das für die Produktion dieser Protein-Kristalle kodiert. Davidson College gibt an, dass sowohl Bt-Bakterien als auch Bt-Genprodukte in den USA, Kanada, Argentinien, Südafrika und Teilen Europas als Insektizide verwendet werden.

Geschichte

Bt-Bakterien wurden 1901 in Japan entdeckt und 1958 für landwirtschaftliche Zwecke in die USA gebracht. Anfangs wurden die Bakterien angebaut und geerntet, um als Pflanzenspritzmittel und -stäube verwendet zu werden, so Davidson College. Als sich das Gebiet der Gentechnik entwickelte und das Bt-Gen identifiziert und isoliert wurde, wurde es eines der ersten Gene, das direkt in die Erbsubstanz oder das Genom von Nutzpflanzen eingefügt wurde, was gentechnisch veränderte Bt-Pflanzen schuf. Dadurch waren die Pflanzen selbst in der Lage, die giftigen Protein-Kristalle zu produzieren und so resistent gegen Bt-betroffene Insekten zu werden, ohne dass Spritzungen erforderlich waren.

Verwendung

Heute wurde das Bt-Gen in eine Vielzahl von Nutzpflanzen integriert, die auf der ganzen Welt angebaut und verkauft werden, darunter Mais, Kartoffeln, Brokkoli, Blumenkohl, Baumwolle und Tabak. Ganze Bt-Bakterien werden laut Iowa State University immer noch in US-Wäldern ausgestäubt, um Fichtenknospenwickler und Gypsy-Motten zu bekämpfen. Bt wird auch in üblichen Haushalts-Insektizidsprays für den Garten verwendet.

Vorteile

Bt wird von Pflanzen mit Wasser oder Regen abgewaschen und wird durch Sonnenlicht abgebaut. Diese Eigenschaften vermitteln einen Umweltvorteil. Da Bt jedoch von Insekten gefressen werden muss, um wirksam zu sein, macht diese Eigenschaft Bt zu einem weniger starken Insektizid als einige Synthetika, die bei Kontakt töten. Durch die gentechnische Veränderung von Nutzpflanzen, um das Bt-Gen zu enthalten und ständig ihr eigenes Bt-Toxin zu produzieren, wird die Pflanze unabhängig von Wetterbedingungen insektoresistent sein. Bt-Pflanzen können auch Insekten töten, nachdem sie in das Pflanzengewebe eingedrungen sind, wie von der Iowa State University berichtet.

Sicherheit

Sowohl Bt-Pflanzen als auch kommerziell hergestellte Bt-Insektizide werden von der Environmental Protection Agency als „Allgemein als sicher anerkannt“ (GRAS) eingestuft. Der Protein-Kristall, der für Insekten giftig ist, ist für den menschlichen Verzehr sicher, da Menschen das Verdauungsenzym fehlt, das erforderlich ist, um das Protein in seine giftige Form umzuwandeln, so Davidson College. Studien zu den Auswirkungen von Bt auf Tiere haben widersprüchliche Ergebnisse erbracht, und es ist tödlich für Monarchfalter.

Überlegungen

Eine Kosten der Produktion von Bt-Pflanzen ist, dass Insektenresistenz immer noch auftreten wird, wahrscheinlich in einer höheren Rate als bei nicht-Bt-Pflanzen. Bt wird die meisten einer bestimmten Insektenart töten, aber niemals alle. Von denen, die überleben, wird ein hoher Prozentsatz von ihnen natürlicherweise Bt-resistent sein und zu den Eltern zukünftiger Generationen werden. Ein zweites Problem mit gentechnisch veränderten Nutzpflanzen beinhaltet Gentransfer, den unbeabsichtigten Transfer von Genen von einer Pflanzenart auf eine andere, so Davidson College. Dies kann durch Bestäubung von Bt-Pflanzen auftreten, die in nahe geografischer Nähe zu anderen Nutzpflanzen angebaut werden, wodurch Bt-Gene in andere Pflanzen eingeführt werden.