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Geschrieben von: Aditi Gaur
Redakt von: Ramisha Irfan
Übersetzt von: July Iniesta Cruz
Wie kann Gentechnik Tiefseeorganismen bei Überleben und Anpassung verbessern?
Durch Stammzellenforschung hat die Gentechnik das Potenzial, Tiefseeorganismen beim Überleben und Anpassen zu helfen. Stammzellen könnten geklont und für genetische Experimente in Untergruppen aufgeteilt werden, um verschiedene Merkmale an einem einzelnen Korallenstück zu testen. Dies würde es Wissenschaftlern ermöglichen, festzustellen, welche Eigenschaften für das Überleben und die Anpassung in der Tiefseeumgebung bevorzugt werden sollten. Darüber hinaus könnte die industrielle Produktion von Korallenlarven Stammzellen aus neu gezüchteten Sorten verwenden. Ein solcher Ansatz würde es ermöglichen, die Bemühungen zur Wiederherstellung großer Abschnitte von Korallenriffen, die durch Umweltfaktoren wie Klimawandel und Ozeanversauerung zerstört wurden, zu skalieren. Die Produktion von gentechnisch veränderten Korallenlarven mit Merkmalen, die ihr Überleben in rauen Bedingungen verbessern, könnte helfen, Riffökosysteme wieder aufzubauen und die Widerstandsfähigkeit von Tiefseeorganismen zu erhöhen. Diese Entwicklungen in der Gentechnik könnten einen bedeutenden Einfluss auf die Erhaltung der Tiefseebiodiversität haben, sowie eine nachhaltige Bewirtschaftung der Meeresressourcen fördern.
Was sind die potenziellen biotechnologischen Anwendungen von gentechnisch veränderten Tiefseeorganismen?
Die möglichen biotechnologischen Anwendungen für gentechnisch veränderte Tiefseeorganismen sind zahlreich und vielfältig. Tiefsee-Thermophile, Halophile und Psychrophile können neue thermostabile, pH-stabile, kaltaktive Enzyme mit bemerkenswerter industrieller Bedeutung produzieren. Zum Beispiel werden einige dieser Enzyme, Thermolysin (Tiefsee-thermophile Protease) und Pre-Taq-Protease, zur Erzeugung von Dipeptiden oder zur Reinigung von DNA vor der PCR-Amplifikation verwendet. Bacillus sp. JM7 Keratinase Ker02562, isoliert aus der Tiefsee, ist in Waschmitteln wichtig, da es bei hohen Temperaturen und alkalischen Bedingungen stabil ist. Die lipolytische Natur von halophilen Enzymen aus der Tiefsee bietet Möglichkeiten für die Produktion von Biodiesel, mehrfach ungesättigten Fettsäuren und Lebensmitteln. Halophile Amylasen aus Tiefseebakterien können zur Behandlung von Abwasser mit hohen Salzkonzentrationen und Stärkerückständen eingesetzt werden. Außerdem wurden neuartige β-Agarasen, die thermostabil, pH-stabil und endolytisch bei der Agarabbau sind, für potenzielle biotechnologische Anwendungen in Lebensmitteln von Tiefseeorganismen produziert. Kaltaktive celluloseabbauende Enzyme wie Glucosidasen.
Wie fördert die Genetik das Verständnis von Tiefseeökosystemen und -biodiversität?
Ein wesentlicher Beitrag der Gentechnik zum Verständnis von Tiefseeökosystemen und -biodiversität ist ihre Anwendung in der Biotechnologie. Genomische Fortschritte haben Möglichkeiten für Erhaltungsrahmen eingeführt, die nachhaltige Ozeanökosysteme fördern, und die Genomik könnte eine innovative Strategie sein, um den Ozeanschutz zu ergänzen und zu untermauern. Wir können genomische Werkzeuge als Teil von Strategien einsetzen, um die biologische Vielfalt zu erhalten, Krankheiten zu bekämpfen oder synthetische Ersatzstoffe anzubieten. Während ihre Anwendung in wilden Ökosystemen noch gering ist, gibt es Aussichten, dass sie unser Verständnis von Tiefseeökosystemen und -biodiversität verbessern könnte. Zum Beispiel könnte die Gentechnik neue Wege zur Bekämpfung von Bedrohungen für die Gesundheit des Ozeans bringen. Eine Möglichkeit, dies zu nutzen, wäre die Schaffung von Organismen, die in der Lage sind, Schadstoffe im Meer abzubauen oder sich an Umweltveränderungen anzupassen. Diese gentechnisch veränderten Organismen würden wertvolle Informationen darüber liefern, wie Tiefseeökosysteme funktionieren, und Vorschläge, wie sie geschützt werden sollten. Wenn wir also alle ihre Aspekte weiter entfalten, könnte die Gentechnik unser Verständnis von Tiefseeökosystemen und -biodiversität erheblich neu definieren.
Referenzen
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Jin, M., Gai, Y., Guo, X., Hou, Y., & Zeng, R. (2019). Properties and Applications of Extremozymes from Deep-Sea Extremophilic Microorganisms: A Mini Review. Marine Drugs, 17(12), 656.
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