Experimentelle Untersuchungen zur Transgenese bei Nutztieren

Tiere zeigten phänotypisch ein verstärktes Wachstum, das durch die erhöhten Serumspiegel
des Wachstumshormons hervorgerufen wurde.
Transgene Mausmodelle sind mittlerweile ein Standardwerkzeug der molekularbiologischen
Forschung geworden, sie werden für das Verständnis genetischer Erkrankungen, wie
Parkinson, Alzheimer, Trisomie 21, sowie die Entwicklung von Therapiemöglichkeiten in der
Immunologie, der Krebsforschung und der Grundlagenforschung verwendet (Dodart und
May, 2005; Yang und Gong, 2005; Scharschmidt und Segre, 2008). Insbesondere die
Möglichkeit über murine embryonale Stammzellen (ES) gezielt spezifische Gene
auszuschalten (Gene knock-out) hat die Anwendungsfelder der reversen Genetik vergrößert
(Mansour et al., 1988; Capecchi, 1989; Götz et al., 1998; Müller, 1999). Weitere
Verfeinerungen des Methodenrepertoires sind die konditionale Expression von Transgenen
über Rekombinasen (z.B. Cre/loxP-System), die konditionale Expression von binären
Expressionskassetten (tet-on, tet-off) oder die RNA-Interferenz (RNAi) mittels kurzer
doppelsträngiger RNAs (siRNA oder shRNA) (Orban et al., 1992; Gu et al., 1994; Furth et
al., 1994; Zhou et al., 2006).
Allerdings hat das Mausmodell neben zahlreichen Vorteilen auch Beschränkungen, die sich
insbesondere aus den gravierenden anatomischen und physiologischen Unterschieden
zwischen Maus und Mensch ergeben (Habermann et al., 2007; Wall und Shani, 2008; Taft,
2008). Daher ist das Mausmodell für spezifische Fragestellungen, z.B. in
Transplantationsmedizin, Kreislauf/Bluthochdruckforschung oder Gerontologie aufgrund der
geringen Größe und kurzen Lebensdauer nur sehr bedingt aussagekräftig.
2.2 Erstellung transgener Nutztiere
Transgene Nutztiere stellen für spezifische biomedizinische Fragestellungen eine interessante
Alternative zum Mausmodell dar. Hierzu zählen insbesondere Xenotransplantation, Pharming
(Produktion rekombinanter Proteine in der Milchdrüse), Bluthochdruck- und Altersforschung.
Auch in der Landwirtschaft kann eine gezielte genetische Veränderung von Nutztieren
wesentliche Vorteile für eine effizientere und ressourcenschonendere Produktion haben (Wall,
1996).
Die ersten genetisch veränderten Schweine, Schafe und Kaninchen wurden 1985 durch DNA-
Mikroinjektion in Zygotenstadien erstellt (Hammer et al., 1985, Brem et al., 1985). In der
Folgezeit wurde über transgene Ansätze versucht, verschiedene Eigenschaften von Nutztieren
zu verbessern: Wachstum und Futterverwertung (Pursel, 1998; Golovan et al., 2001),
Milchleistung (Zuelke, 1998; Brophy et al., 2003), Wolleigenschaften (Damak et al., 1996),
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