Genmanipulation - Zentrum der Gesundheit

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Zehn
Transgene DNA verbreitet sich leichter
Transgene DNA versus natürliche DNA
Transgene DNA ist in vielen Aspekten von natürlicher DNA verschieden, die alle zu
einer gesteigerten Neigung zum horizontalen Gentransfer in die Genome von
unverwandten Organismen beitragen, wo sie sich wiederum mit den neuen Genen
rekombinert (Tafel 1) [93].
Tafel 1
Transgene DNA verbreitet sich leichter
• Transgene DNA enthält häufig neue Kombinationen von genetischem Material,
die nie zuvor existierten
• Transgene DNA wurde erstellt, um in Genome einzudringen
• Das unnatürliche Gen-Konstrukt tendiert zur strukturellen Instabilität und neigt
daher zum Brechen und Wiederverbinden oder Rekombinieren mit anderen
Genen
• Der Mechanismus, der es fremden Gen-Konstrukten ermöglicht, in das Genom
einzudringen, befähigt sie auch dazu herauszutreten, und sich an einer
anderen Stelle in einem anderen Genom niederzulassen
• Die Grenzregionen des am häufigsten verwendeten Vektors für transgene
Pflanzen, die T-DNA des Agrobacteriums, sind Rekombinations-Krisenstellen
(Stellen, die zu Brüchen und Verbindungen neigen). Darüber hinaus sind auch
das Anschalt-Gen des Blumenkohl-Mosaikvirus (CaMV) und viele
Terminatoren (genetische Signale zur Beendigung der Transkription) als
Rekombinations-Krisenstellen bekannt, was bedeutet, dass die gesamte oder
Teile der integrierten DNA eine gesteigerte Neigung für einen sekundären
horizontalen Gentransfer und Rekombination haben.
• Gegewärtige Erkenntnisse weisen darauf hin, dass fremde Gen-Konstrukte
dazu tendieren, sich an Rekombinations-Krisenstellen in das Genom
einzufügen, was wiederum, zu einem Ansteigen von Möglichkeiten transgener
DNA führen würde, sich zu desintegrieren und horizontal zu transferieren.
• Transgene DNA hat oft andere genetische Signale, wie beispielsweise die
Ursprungsorte der Replikation (origins of replication) des Plasmid-Vektors offen
gelassen sind. Diese sind ebenfalls Rekombinations-Krisenstellen, und können
darüber hinaus die transgene DNA dazu befähigen, unabhängig wie ein
Plasmid repliziert zu werden, welches bereitwillig horizontal unter Bakterien
übertragen wird.
• Der metabolische Stress des Wirt-Organismus aufgrund der fortgesetzten
Über-Expression der fremden Gene in Verbindung mit aggressiven Promotern
wie dem CaMV 35S-Promoter, wird die Instabilität der transgenen DNA
ebenfalls erhöhen, und dadurch einen horizontalen Gen-Transfer erleichtern.
• Transgene DNA ist typischerweise ein Mosaik aus DNA-Sequenzen von vielen
verschiedenen Spezies und ihren genetischen Parasiten; diese Homologien
bedeuten, dass sie stärker dazu neigen, sich sowohl mit dem Genom von
vielen Spezies als auch ihren genetischen Parasiten zu rekombinieren, und
erfolgreich zu ihnen zu transferieren. Homologe Rekombination tritt
typischerweise tausendfach bis zu millionenfach häufiger auf als nichthomologe
Rekombination.