Horizon Scanning

Während des Horizon Scanning Prozesses wird nach wissenschaftlicher Fachliteratur recherchiert und diese ausgewertet, um mögliche Umweltauswirkungen neuer technischer Entwicklungen und ihrer Anwendungen im Bereich Gentechnologie/Biotechnologie unter besonderer Berücksichtigung des Vorsorgeprinzips zu identifizieren und zu analysieren. Die Ergebnisse des Horizon Scannings werden der Öffentlichkeit in Form von Kurzzusammenfassungen zur Verfügung gestellt. Es handelt sich um eine fortlaufende Sammlung an aktueller Literatur, die nicht den Anspruch auf Vollständigkeit erhebt und kontinuierlich ergänzt wird.
Die derzeitigen Themenschwerpunkte des Horizon Scannings finden Sie hier → und ein Glossar mit Erklärungen der wichtigsten Begriffe finden Sie hier →

Massive crossover suppression by CRISPR–Cas-mediated plant chromosome engineering

Grundlagen zur Rekombination und chromosomalen Inversionen Bei der Meiose (Keimzellbildung) wird die Anzahl der Chromosomen halbiert, sodass im Ergebnis männliche und weibliche Keimzellen nur einen einfachen Chromosomensatz haben. Zu Beginn der Meiose lagern sich im noch doppelten Chromosomensatz gleiche, also homologe Chromosomen aneinander. Hierbei kommt es häufig zum Crossing-over: einem Austausch von einander entsprechenden Teilabschnitten […]

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Genetic modification of flavone biosynthesis in rice enhances biofilm formation of soil diazotrophic bacteria and biological nitrogen fixation

Grundlagen über biologische Bedeutung und Aufnahme von Stickstoff Stickstoff ist für Lebewesen essentiell und kommt in Proteinen, Nukleinsäuren und weiteren Stoffen wie zum Beispiel Chlorophyll vor. Tiere nehmen Stickstoffverbindungen mit der Nahrung auf, Pflanzen aus dem Boden. Pflanzen können den molekularen Stickstoff aus der Luft (N2) nicht direkt nutzen, sondern sie sind auf andere Quellen […]

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Epigenetic features drastically impact CRISPR–Cas9 efficacy in plants

Grundlagen der Genomstruktur In Eukaryoten, also Tieren, Pflanzen und Pilzen, liegt der überwiegende Teil der DNA in strangförmigen Chromosomen vor. Sie bestehen aus Chromatin, das ist DNA, die vielfach um Histon-Proteine gewickelt ist, und weiteren DNA-bindenden Proteinen. Im Chromatin ist die DNA um ein Vielfaches verkürzt, sehr kompakt organisiert und auch geschützt. Die Struktur des […]

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CRISPR/Cas9 deletions induce adverse on-target genomic effects leading to functional DNA in human cells

Hintergrund Der Einsatz der Genschere CRISPR/Cas kann neben kleinen Insertionen oder Deletionen (Indels) auch zu großen strukturellen Veränderungen in der DNA führen. Diese unbeabsichtigten Veränderungen können sowohl im Bereich der Zielregion (On-Target-Effekt) als auch in anderen DNA-Bereichen auftreten, wenn diese bspw. der Zielregion sehr ähnlich sind (Off-Target-Effekt). Solche ungewollten strukturellen Veränderungen wurden z.B. in Experimenten […]

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A keystone gene underlies the persistence of an experimental food web

Grundlagen über Nahrungsnetze In einem Ökosystem stehen Organismen in direkter oder indirekter Verbindung zueinander, wodurch komplexe Nahrungsnetze entstehen. Manche Organismen beeinflussen die Artenvielfalt in ökologischen Systemen verhältnismäßig stark und werden daher als Schlüsselarten bezeichnet. Auf der Ebene der DNA weisen bisherige Studien darauf hin, dass sich genotypische Variationen auf die Vielfalt und die Zusammensetzung in […]

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CRISPR-Cas9 effectors facilitate generation of single-sex litters and sex-specific phenotypes

Hintergrund Oft werden in der Grundlagenforschung und der Landwirtschaft nur die Nachkommen eines Geschlechts benötigt. Zu nennen sind hier beispielsweise Experimente in der Grundlagenforschung, die sich mit der Entwicklung der Geschlechtsorgane befassen. Ein Beispiel in der Landwirtschaft ist die Milchindustrie, die nur die weiblichen Milchkühe benötigt, während die männlichen Kälber geschlachtet werden. In der Fleischindustrie […]

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Exogenous miRNAs induce post-transcriptional gene silencing in plants

Grundlagen der RNA Interferenz (RNAi) und miRNAs Die RNA Interferenz ist eine Form der Genregulation und bewirkt, dass von einem bestimmten Gen weniger Protein gebildet wird. RNAi ist ein natürlicher Mechanismus und kommt in Pilzen, Pflanzen und Tieren vor. Es gibt verschiedene kurze, zielerkennenden RNAs, die den RNAi-Mechanismus auslösen. Unter anderem sind das die sogenannten […]

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Whole chromosome loss and genomic instability in mouse embryos after CRISPR-Cas9 genome editing

Ergebnisse aus vorherigen Publikationen Aus Experimenten an menschlichen Zelllinien ist bereits bekannt, dass die Schnitte, auch Doppelstrangbrüche genannt, die durch die Genschere CRIPSR/Cas im Erbgut bewirkt werden, zu großen, ungewollten Umlagerungen der DNA führen können (Leibowitz et al.; 2021; Zuccaro et al., 2020; Weisheit et al., 2020). Das Erbgut der meisten Zielorganismen ist in Chromosomen […]

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CRISPR-Cas9 induces large structural variants at on-target and off-target sites in vivo that segregate across generations

Grundlagen über Veränderungen an Off- und On-Target-Bereichen Aus einigen vorangegangenen Studien an Mäusen und menschlichen Zelllinien ist bekannt, dass der Einsatz der Genschere CRISPR/Cas zu unbeabsichtigten Veränderungen der DNA an Off-Target-Bereichen sowie zu großen Umstrukturierungen an der Zielsequenz führen kann. Off-Target-Bereiche sind der eigentlichen Zielsequenz sehr ähnlich, weswegen die Genschere dort auch schneiden und Veränderungen […]

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Wheat with greatly reduced accumulation of free asparagine in the grain, produced by CRISPR/Cas9 editing of asparagine synthetase gene TaASN2

WissenschaftlerInnen ist es gelungen, mit Hilfe der Genschere CRISPR/Cas9 den Gehalt der Aminosäure Asparagin in Weizen stark zu vermindern. Freies Asparagin liegt im Korn des Weizens in erhöhter Konzentration vor. Aus diesem freien Asparagin kann, gemeinsam mit reduzierenden Zuckern, bei starkem Erhitzen von Weizenprodukten Acrylamid gebildet werden. Acrylamid besitzt erwiesenermaßen krebserregende Eigenschaften. In der Studie […]

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