Genetik: Aufgaben, Möglichkeiten und Grenzen in der Biotechnologie

Abstract Ausgehend von der Tatsache, daß der wirtschaftliche Wert eines biotechnologischen Verfahrens in wesentlichem Maße von der Leistung des betreffenden Mikroorganismus abhängig ist, besteht die Aufgabe der Genetik darin, durch entsprechende Manipulationen den Ertrag zu steigern und ein einmal erreichtes Produktionsniveau zu erhalten. Nach Besprechung der verschiedenen experimentellen Möglichkeiten wird anhand von drei Beispielen aufgezeigt, auf welche Weise Erkenntnisse der Grundlagenforschung in der Biotechnologie verwendet werden können. Beim ersten handelt es sich um die Produktion von Einzeller‐Protein, ein Problem, das von der Industrie an die Grundlagenforschung herangetragen wurde. Im zweiten Beispiel wird die genetische Kontrolle der Fruchtkörperbildung holzabbauender Pilze erörtert, eine Fragestellung der Grundlagenforschung, die aber nach Aufklärung der betreffenden Genmechanismen eine Rückstrahlung in die Biotechnologie hat, vor allem für Recycling‐Prozesse. Beim dritten Beispiel geht es um die Seneszenz, ursprünglich ebenfalls ein Problem von theoretischem Interesse, das jedoch in den letzten Jahren für die Fermenterindustrie an Bedeutung gewonnen hat (z. B. Nachlassen der Produktivität von Industriestämmen). Die Verfolgung dieser Fragestellung hat zu einer Entdeckung von plasmidähnlicher DNA geführt und damit ein neues Feld für die Grundlagenforschung eröffnet, denn es gibt nunmehr eine reale Möglichkeit, die bisher bei Bakterien durchgeführten Klonierugen auch auf Hyphenpilze auszudehnen. Damit ist ein neues genetisches Potential für die praktische Anwendung aufgezeigt. Abschließend wird auf die Grenzen für den Einsatz genetischer Methoden in der Biotechnologie hingewiesen, und zwar unter Berücksichtigung von (1) Koexistenzschwierigkeiten von Erbinformationen nahe verwandter Organismen, (2) der Unfähigkeit von Zellen, nach Erhalt fremder genetischer Information ein stabiles Produkt zu produzieren, und (3) der Stabilität genetischer Information nach erfolgter Hybridisierung.