Botanisches Institut

Lehrstuhl für Molekularbiologie und Biochemie

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News 

Inducing DSBs in plants: from gene editing to chromosome engineering

Watch online presentations by Holger Puchta, George Church and others given at CRISPR and Alternative Approaches - A mini workshop by Advanced Genetics at Wiley publishing on the 11.09.2020
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Vererbung bei Pflanzen lässt sich nun gezielt steuern

Forschende am KIT verändern mit der molekularen Schere CRISPR/Cas erstmals Abfolge der Gene innerhalb eines Chromosoms – Nature Communications veröffentlicht Ergebnisse

Wesentliche Fortschritte für die Pflanzenzüchtung verspricht eine neue Anwendung der molekularen Schere CRISPR/Cas: Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es Forschenden um den Molekularbiologen Holger Puchta gelungen, mit CRISPR/Cas die Abfolge der Gene innerhalb eines Chromosoms zu verändern. Sie demonstrierten anhand einer weit verbreiteten Chromosomenveränderung in der Modellpflanze Ackerschmalwand weltweit erstmals, wie sich Umkehrungen der Genabfolge rückgängig machen lassen und Vererbung sich so gezielt steuern lässt. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift Nature Communications publiziert.
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Arme zwischen Chromosomen mit molekularer Schere ausgetauscht

CRISPR/Cas revolutioniert Pflanzenzüchtung über gezieltes Kombinieren von Eigenschaften – Neue Technik zur Genomveränderung im Magazin Nature Plants vorgestellt

Wie ein feines chirurgisches Instrument arbeitet die molekulare Schere CRISPR/Cas, mit der sich genetische Informationen in Pflanzen verändern lassen. Forscherinnen und Forschern um Professor Holger Puchta am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es zusammen mit Professor Andreas Houben vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben nun erstmals gelungen, mit der CRISPR/Cas-Technologie nicht nur einzelne Gene auszutauschen, sondern ganze Chromosomen neu zusammenzusetzen. Dies ermöglicht, gewünschte Eigenschaften in Kulturpflanzen zu kombinieren. Über ihre Arbeit an der Modellpflanze Ackerschmalwand berichten die Wissenschaftler in der Zeitschrift Nature Plants. [zum Artikel]


 

Neues Sachbuch: CRISPR/Cas9 – Einschneidende Revolution in der Gentechnik

Herausgeber: Toni Cathomen und Holger Puchta

Die Biologie erlebt zurzeit die größte Revolution seit 30 Jahren. Der Auslöser: die  molekulare Schere CRIPSR/Cas. Mit ihr ist es möglich, einfach und effizient die genetische Information eines Organismus zu verändern. Das hat weitreichende Konsequenzen für unser aller Leben. In der Landwirtschaft wie in der Medizin werden Dinge machbar, die vor wenigen Jahren noch für unmöglich erachtet wurden: Weizen und Tomaten, die resistent gegen Mehltaubefall sind, und Patienten, die nun die Aussicht haben, ihre tödliche Krankheit zu überleben.

 

In diesem Buch haben wir eine Reihe von allgemeinverständlichen Artikeln zusammengestellt, die in den letzten Jahren in Nature, Spektrum der Wissenschaft, ZEIT und FAZ zu diesem Thema veröffentlicht wurden und die folgenden Fragen beantworten:

· Woher kommt CRISPR/Cas und wie funktioniert es?

· Wie können wir damit bessere Kulturpflanzen züchten?

· Welche Krankheiten können wir damit heilen?

· Was sind die Hoffnungen? Was sind die Risiken?

· Was ist ethisch vertretbar und wo setzen wir die Grenzen? Sind wir auf dem Weg zum künstlichen  Menschen?

 

Springer Verlag, 10.10.2018


 

Wissenschaftsakademien und DFG empfehlen neues Gentechnikrecht

Der Europäische Gerichtshof hat im Juli 2018 entschieden, dass alle Organismen, die durch Verfahren der Genomeditierung wie CRISPR-Cas verändert wurden, unter die rechtlichen Regelungen für „genetisch veränderte Organismen“ (GVO) fallen. Dies erschwert die Erforschung, die Entwicklung und den Anbau verbesserter Nutzpflanzen, die für eine produktive, klima-angepasste und nachhaltigere Landwirtschaft dringend erforderlich sind. Darauf weisen die Leopoldina, die Union der deutschen Akademien der Wissenschaften und die DFG in einer Stellungnahme hin. Mitverfasser der Stellungnahme ist Prof. Dr. Holger Puchta.


 

Genome Engineering in Plants: Past, Presence, Future

A talk given at the University of Hohenheim at the Symposium “Breeding for the next 200 years - prospects and challenges” on the 5.12.2018


 

Molekulare Scheren für die Pflanzenzüchtung

Ein Vortrag von Holger Puchta anlässlich der „erc = science²“ Festveranstaltung am KIT zur Feier von zehn Jahre Europäischer Forschungsrat am 16.3.2017 


 

Holger Puchta als Pioneer der Pflanzenbiotechnologie geehrt

Die in ihrem Feld weltweit führende Zeitschrift "Journal of Plant Biotechnology" hat Prof. Puchta für seine grundlegenden Forschungsarbeiten zum "Genome Engineering" als ersten Wissenschaftler überhaupt als "Pionier der Pflanzenbiotechnologie" gewürdigt. Prof. Puchta war weltweit der Erste der molekulare Scheren zur Veränderung des Pflanzengenoms eingesetzt hat. Er hat die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten der molekularen Scheren u.a. für das Ausschalten von Genen und das Ausscheiden von DNA aus dem Genom erforscht. Seine Forschungsarbeiten haben durch die Entwicklung neuer Klassen von synthetischen molekularen Scheren in den letzten Jahren massiv an Interesse gewonnen. So revolutioniert das Arbeiten mit molekularen Scheren zur Zeit die pflanzliche Molekularbiologe und wird inzwischen weltweit in tausenden von Labors angewandt.Prof. Holger Puchta als Pionier der Pflanzenbiotechnologie geehrt

Pioneers in Plantbiotechnology


 

Unsere Forschung in den Medien

Die CRISPR/Cas Technologie und die Frage, ob Ihre Anwendung in der Landwirtschaft zu Pflanzen führt, die als gentechnisch veränderte Organismen reguliert werden müssen ist momentan im Zentrum der Diskussionen. Dabei stoßen unsere Arbeiten in den Medien immer wieder auf Interesse.

Als würde man Schrotflinten erlauben, aber Skalpelle verbieten

Prof. Puchta im Spiegelinterview zum Urteil des Europäischen Gerichtshofs

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Spielt Europas Genpolitik den Multis in die Hände?

Ein Gespräch mit Prof. Puchta.

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Die neue CRISPR-Welt

Das CRISPR-Cas9-Verfahren revolutioniert die Biotechnologie. Doch die Technik steht noch am Anfang. Genauer und effektiver soll die Genschere werden – und ganze Genome auf einen Schlag verändern können.

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Gentechnik und Klimawandel: „Wir wissen genau, was wir machen“

Prof. Puchta im Gespräch

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Bremse oder Vollgas in der Pflanzen-Gentechnik

Mit Hilfe der Genschere CRISPR soll die Welt eine bessere werden: die Landwirtschaft nachhaltiger, Nutzpflanzen gesünder und robuster, und das alles zügiger und ohne die Monopolstellung großer Agrarkonzerne. Zeit für  einen Faktencheck.

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Revolution in der Pflanzenzucht

Schöne neue Gentechnik (1/2): Ein neues biotechnisches Werkzeug, die Genschere CRISPR, revolutioniert die Gentechnik. Sie ist günstig und einfach anzuwenden - jeder Laborant kann damit ins Erbgut von Pflanzen eingreifen.

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KIT-Wissenschaftlern gelingt Durchbruch: Arme zwischen Pflanzen-Chromosomen ausgetauscht

Am hiesigen KIT beschäftigt sich ein Forscher-Team bereits seit Jahren mit der CRISPR-Methode, allerdings nicht angewandt beim Menschen, sondern ausschließlich in der Pflanzenwelt. Und nun sprechen auch diese Wissenschaftler von einem neuerlichen Durchbruch.

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Eine Revolution? Warum CRISPR die Forscher so verrückt macht.

Quarks und Co. interviewed Prof. Puchta und andere CRISPR Wissenschaftler über die Zukunft der Gentechnik.

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Pflanzen züchten mit der Genomschere CRISPR-Cas

Bioökonomie.de interviewt Prof. Puchta zur aktuellen Crispr-Cas Debatte

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Tabak im Dienst der Gesundheit

Projekt Newcotiana und Tabak als zukünftige Nutzpflanze

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nature communications
Changing local recombination patterns in Arabidopsis by CRISPR/Cas mediated chromosome engineering

C. Schmidt, P. Fransz, M. Rönspies, S. Dreissig, J. Fuchs, S. Heckmann, A. Houben, & H. Puchta

 

Our work shows that by egg-cell specific expression of the Cas9 nuclease from Staphylococcus aureus, a targeted reversal of the 1.1 Mb long hk4S inversion can be achieved.

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nature plant
CRISPR–Cas9-mediated induction of heritable chromosomal translocations in Arabidopsis

N. Beying, C. Schmidt, M. Pacher ,A. Houben, H. Puchta

 

Using the Cas9 nuclease from Staphylococcus aureus5, we were able to induce reciprocal translocations in the Mbp range between heterologous chromosomes in Arabidopsis thaliana.

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Plant Cell
The Protease WSS1A, the Endonuclease MUS81, and the Phosphodiesterase TDP1 are Involved in Independent Pathways of DNA-protein Crosslink Repair in Plants

J. Enderle, A. Dorn, N. Beying, O. Trapp and H. Puchta

The pathways of DNA-protein crosslink repair in plants are characterized by the protease WSS1A, the DNA endonuclease MUS81, and tyrosyl-DNA phosphodiesterase 1.

 

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PLOSPlos Genetics
An Arabidopsis FANCJ helicase homologue is required for DNA crosslink repair and rDNA repeat stability

A. Dorn, L. Feller, D. Castri, S. Röhrig, J. Enderle, N. J. Herrmann

Here we characterize a homolog of the Fe-S cluster helicase FANCJ in the model plant Arabidopsis, AtFANCJB, and show that it is involved in interstrand CL repair

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sgRNA
CRISPR/Cas Plasmids & Protocols

We are happy to share all of our CRISPR/Cas reagents with the plant community.

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