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Short and long term effects of GM foods in mice
Reiner Daniela Domniteanu
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Betreuer*in
Thomas Decker
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Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
DOI
10.25365/thesis.28428
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29168.37088.743660-2
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Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Genetisch modifizierte Organismen (GMO) werden entwickelt um Schädlinge zu bekämpfen und dadurch den Ertrag zu verbessern. Seit Jahren gibt es allerdings, Diskussionen darüber, ob genetisch veränderte Nahrungsmitteln auch ein Gefahrenpotenzial in sich bergen z.B. Toxizität oder neu eingeführte, transgene Proteine die Potentiale Überempfindlichkeitsreaktionen hervorrufen. Eine Risikoeinschätzung des Verzehrs von GMO vor deren Vermarktung kann mit derzeitigen Kenntnissen noch nicht angemessen evaluiert werden und ist daher mit nicht kalkulierbaren Konsequenzen verbunden. Weder eine Quantifizierung der GMO-Belastung, noch eine Korrelation zwischen GMO und Krankheitsausbrüchen können, wegen des fehlens von Meldesystemen und einer mangelhaften Kennzeichnung von GMO-Inhalten berechnet werden. Als eines der Studienobjekte dienten Erbsen (Pisum sativum), Augenbohnen (Vigna unguiculata) und Kichererbsen (Cicer arietinum) die mit genetisch modifiziertem α-Amylase-Inhibitor (AAI) Gen von einer Bohnensorte (Tendergreen bean) versehen werden, Die zum Schutz gegen Schädlinge (Erbsensamenkäfer) dienen. Verseuchungen von gelagerten Samen durch Getreiderüsselkäfer führen vor allem in den Entwicklungsländern zu Verlusten dieser Nahrungsmittelkulturen. Samen von Phaseolus vulgaris sind aufgrund ihrer hemmenden AAI Protein, weitgehend resistent gegen diese Schädlinge. Die transgenen Pisum sativum, Vigna unguiculata und Cicer arietinum enthalten das aus dem Phaseolus vulgaris stammende Gen für den AAI. Das Gen exprimiert das α- Amylase–Enzym, welches GMO-Samen vor dem Rüsselkäfer schützten. Eine 2005 veröffentlichte Studie impliziert, dass die GM Erbse das Potenzial hat, nach dem Konsum, allergische Reaktionen hervorzurufen. Ziel des Projektes ist es, die Ergebnisse dieser Studie einer objektiven Prüfung zu unterziehen und spezielle Biomarker zu finden, die Aufschlüsse über mögliche Langzeitwirkungen dieses Nahrungsmittels auf die Gesundheit geben können. Der Schwerpunkt des Projekts lag darin, Effekte dieser GMO in Mäusen, zu überprüfen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass, obwohl die transgenen AAI Proteine unterschiedlich glykosyliert werden in vergleich zum ursprüngliche AAI Proteine die sich in Bohne befindet, diese sind nicht mehr Immunogen und Allergen. Weitere Versuche haben gezeigt, dass sowohl die GMOs wie auch die isogenen Sorten und noch wichtiger die Bohnensorte funktionale Antikörper zu AAI induzieren, Verantworlich für dieses Ergebniss ist nicht die genetische Modifikation mit dem Protein AAI sondern eine Kreutzreaktion mit einem in Erbsen vorhandene Proteine, sogenannte Erbsen-Lektine. In parallel durchgeführten Experimenten haben wir die beistehende Wirkungen des genehmigten GM-Mais (MON810) auf den Beginn der allergischen Erkrankung und während der Krankheit Exazerbation untersucht. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Fütterung von GM-Mais, und die isogene-Mais Sorte keine Verschliemmerung der allergische Reaktionen verursachen.
Abstract
(Englisch)
GM plants are developed to protect against insect pests and aims to improve yield. However, there is increasing concern associated with the genetically modified (GM) crops such as toxicity and the potential of the introduced proteins to elicit a potentially harmful immunological response including allergenic hypersensitivity. The consortium focused on identifying biomarkers that can be followed after a GM food is released on the market. Using two prototype allergenic alpha-amylase inhibitor (AAI) pea (data not shown), cowpea and chickpea produced by Dr. T.J. Higgins at Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) Plant Industry Division in Australia, we determined how this particularly GM foods influence the allergenic responses in various experimental models. The cowpeas and chickpeas used in this study express the AAI gene normally found in the common bean (Phaseolus vulgaris L. cv. Tendergreen), which completely protects both pea varieties from damage by inhibiting the α-amylase enzyme in the pea weevil (Bruchus pisorum). In this study we addressed the immunogenicity of transgenic AAI and the allergenicity of the GM cowpea and chickpea in a mouse model of allergic disease. Our results show that even though the transgenic AAI proteins are differentially glycosylated in chickpea and cowpeas compared to the AAI in the native beans, they are not more immunogenic and allergenic. Furthermore, feeding experiments revealed that GM cowpeas and chickpeas but also the isogenic varieties and more important the native beans induce functional antibodies to AAI which are crossreactive with pea lectin. In parallel experiments, we investigated the adjuvant effect of the authorized GM corn (MON810) on the onset of allergic disease or disease exacerbation. Our results show that mice did not develop more severe allergic disease when fed GM maize compared to normal mouse food and non-GM maize. These results indicate that there is no increase in allergenicity to other unrelated allergens upon eating GM maize.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
GMO mice allergic asthma Bt-maize
Schlagwörter
(Deutsch)
GVO Mäuse allergisches Asthma Bt-mais
Autor*innen
Reiner Daniela Domniteanu
Haupttitel (Englisch)
Short and long term effects of GM foods in mice
Paralleltitel (Deutsch)
Kurz und langfristige Auswirkungen von gentechnisch veränderten Lebensmitteln in Mäusen
Publikationsjahr
2013
Umfangsangabe
119 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Oskar Hoffmann ,
Anne Marie Bakke
Klassifikationen
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,
42 Biologie > 42.20 Genetik
AC Nummer
AC11326004
Utheses ID
25380
Studienkennzahl
UA | 091 | 441 | |
Universität Wien, Universitätsbibliothek, 1010 Wien, Universitätsring 1