Die Forscherinnen und Forscher des Forschungskonsortiums LACoP arbeiten an der Herstellung von Pflanzen, bei denen der Gehalt solcher allergieauslösenden Eigenschaften reduziert ist. Dies ist ihnen kürzlich bei dem Hauptallergen des braunen Senfs (auch orientalischer Senf genannt) erstmalig gelungen (Assou et al. 2021, Plant J. im Druck). Wie aber haben die Forschenden ihr Ziel erreicht? Mit modernen Züchtungsverfahren!
Seit Mitte des 20. Jahrhundert haben neue Verfahren die Züchtung, welche zuvor Jahrzehnte oder gar Jahrhunderte dauerte, deutlich beschleunigt. Durch radioaktive Bestrahlung wurden z. B. in eine Grapefruit 30.000 Erbgutveränderungen eingebracht. Daraus entstand die heute sehr beliebte Grapefruit ‘Ruby Red‘, die auch in der BIO-Landwirtschaft angebaut wird.
Die Gentechnik hat seit den 80er Jahren gezieltere Veränderungen des pflanzlichen Erbguts ermöglicht.
Die modernen Züchtungsverfahren nutzen die noch präziseren Werkzeuge der Genomeditierung, bei denen eine kleinste Veränderung exakt an einer zuvor ausgewählten Stelle im Erbgut eingebracht wird. Somit ist das Erbgut der veränderten Pflanze kaum von dem der Ausgangspflanze zu unterscheiden. Das wichtigste Werkzeug der Genomeditierung ist CRISPR/Cas9, deren Entdeckerinnen (Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna) 2020 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet wurden. Der bei der Genomeditierung eingebrachte Schnitt im Erbgut verändert diesen kleinen Abschnitt und kann die Produktion des Genproduktes unterbinden. So ist den Forschenden die eingebrachte Veränderung – im Gegensatz zur klassischen Züchtung – genau bekannt.
Diese CRISPR/Cas-Technik wurde von den Forscherinnen und Forschern im LACoP-Projekt genutzt. Durch die Entfernung von einzelnen Nukleotiden (das Erbgut von Senf besteht aus über 130.000.000 Nukleotiden!) konnte die Produktion eines Speicherproteins, welches hauptsächlich für die Allergieauslösung verantwortlich ist, in Senfsamen unterbunden oder stark gesenkt werden.
Jetzt müssen die erhaltenen Linien mit reduzierten Allergengehalten weiter analysiert werden, denn die neuen Pflanzen sollen gleiche Erträge liefern wie ihre Ausgangspflanzen.
