Chancen und Risiken neuer Züchtungstechniken für die Schweineproduktion

Auch für das Schwein liegen inzwischen informative Genkarten vor, die die Grundlage für die Entwicklung neuer Züchtungskonzepte und gezielte genetische Modifikationen bilden. In den letzten Jahren sind zudem sogenannte molekulare Scheren, wie Zinkfinger Nukleasen (ZFNs), TALEN (Transcription activator-like effector nuclease) und CRISPR/Cas (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) entwickelt worden, die gezielte genetische Veränderungen induzieren können. Dies geschieht im Wesentlichen durch Steigerung der DNA Mutationsrate über Induktion von Doppelstrangbrüchen an vorbestimmten genomischen Stellen. Die Anwendung dieser molekularen Scheren wird auch Gen Editing genannt. Im Vergleich zu konventionellen homologen Rekombinationstechniken können molekulare Scheren die Targeting Rate um bis zu 10.000-fach erhöhen und die Ausschaltung eines Gens über mutagene DNA Reparaturmechanismen wird mit ähnlicher Frequenz stimuliert. Der erfolgreiche Einsatz der molekularen Scheren ist in unterschiedlichen Organismen, wie Insekten, Amphibien, Pflanzen und Säugern, einschließlich Nutztiere und Mensch, gezeigt worden. Das CRISPR/Cas System kann sogar multiple Sequenzen in einem Ansatz mutieren und scheint in dieser Hinsicht ZFNs oder TAL überlegen zu sein. Die zurzeit vorliegenden Resultate zeigen, dass die molekularen Scheren für jedes Gen in jedem Organismus erfolgreich eingesetzt werden können und damit wertvolle Hilfsmittel für Studien zum Verständnis komplexer biologischer Systeme, zur Produktion genetisch modifizierter Tiere sowohl für landwirtschaftliche als auch für biomedizinische Zielsetzungen, zur Erstellung spezifischer Zelllinien, für die Züchtung genetisch modifizierter Pflanzen und sogar für die Behandlung humaner genetischer Erkrankungen sind. Im Folgenden wird der aktuelle Stand zur Anwendung molekularer Scheren als neues Hilfsmittel zukunftsorientierter Zuchtstrategien in der Schweinezucht und –produktion dargestellt.