Anwendungsbeispiele von Genscheren
Anwendungsbeispiele von Mutagenesen mittels Genscheren finden sich vor allem in den Bereichen Pflanzenzucht, Medizin und Biotechnologie.
Pflanzenzucht
Bei der Züchtung neuer Pflanzen mittels Genscheren sollen Nutzpflanzen besser an widrige Umweltbedingungen angepasst werden, Ernteverluste durch Unempfindlichkeit von Pflanzen gegenüber Schädlingen vermieden werden oder Pflanzenprodukten vorteilhafte Eigenschaften verliehen werden. Zeitliche Vorteile ergeben sich, wenn bekannte Eigenschaften aus anderen Sorten oder Wildformen übertragen werden sollen. Anstelle von Kreuzungen und aufwändigen Rückkreuzungen können mit Genscheren bestimmte Veränderungen nämlich schnell gezielt übertragen werden. Ein Beispiel:
Gegen Mehltau resistenter Weizen
Mehltau ist eine weit verbreitete Pilzkrankheit, die unter anderem bei Gerste und Weizen auftritt. Befallene Pflanzen weisen einen weißen Belag auf den Blättern auf. Bei einer Gerstensorte wurde eine natürliche Resistenz gegen Mehltau gefunden.
Medizin
In der Medizin wird versucht, durch das „Ausschalten“ von Krankheiten auslösenden Genen über Genscheren diese zu heilen. Man hofft, auch Veränderungen im Erbgut korrigieren zu können, die für Krankheiten verantwortlich sind.
Ein großes Problem bei der Anwendung von Genscheren im Bereich der Medizin ist die Herausforderung, Fehlschnitte zu vermeiden. Diese entstehen, wenn die Genschere an Orten mit einer ähnlichen Basenfolge schneidet oder diese mehrmals im Erbgut vorkommt. Man kann sich das wie eine Onlinesuche im Internet vorstellen. Sucht man in einer Stadt mit dem Begriff „Restaurant" werden viele Standorte angezeigt. Sucht man jedoch mit dem Namen eines Restaurants, wird sich vermutlich nur ein Standort finden. Wenn dementsprechend die von der Genschere erkannte Basenfolge nicht eindeutig ist, wird sie an mehreren Stellen schneiden. In der Pflanzenzucht ist dies weniger schlimm, da man hier entsprechende Pflanzen aussortieren kann. In der Medizin geht es jedoch um Menschenleben. Fehler müssen daher um jeden Preis vermieden werden. Es gibt aber bereits erste erfolgversprechende Ansätze.
Hoffnung für Patienten mit Duchenne Muskeldystrophie
Die Duchenne Muskeldystrophie ist die häufigste muskuläre Erbkrankheit im Kindesalter.
Biotechnologie
Im Bereich der Biotechnologie werden Genscheren vorwiegend als neues Werkzeug in der Forschung und Entwicklung verwendet.
Genetische Veränderung biotechnologisch relevanter Bakterien
Bakterien können als kleine Fabriken dienen, um bestimmte Stoffe herzustellen, wie beispielsweise Vitamine als Lebens- oder Futtermittelzusatzstoffe oder schmutzabbauende Eiweiße für Waschmittel.