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Der Begriff In-situ-Gentechnik steht für Forschungsvorhaben, die Lebewesen direkt in der Umwelt gentechnisch verändern wollen. Eines der Ziele dieser Vorhaben: Mikroorganismen in Ackerböden so verändern, dass sie das Wachstum und die Widerstandsfähigkeit von Pflanzen positiv beeinflussen. Zu den Mitteln, die das erreichbar machen sollen, gehören etwa Gentech-Bakterien, die ihre neuen Informationen im Boden auf andere Bakterien übertragen, oder auch Gentech-Viren, die die Genschere CRISPR in Bodenbakterien bringen und dadurch dort eine Gen-Editierung auslösen. 2017 hatte die Forschungsbehörde des US-Verteidigungsministeriums das umstrittene Projekt «Insect Allies» lanciert, das die In-situ-Gentechnik bei Pflanzen zum Ziel hat. Dabei sollten unter anderem Viren mit der Anleitung für CRISPR verändert werden, so dass diese wiederum das Erbgut von Nutzpflanzen im Freiland verändern können.

Biomoleküle wie dsRNA oder Proteine werden heutzutage meist in gentechnisch veränderten Bakterien produziert. Als Alternative zur dieser In-vivo-Produktion nutzen Forschende der Synthetischen Biologie zunehmend In-vitro-Systeme. Sie gewinnen dazu die Komponenten, die für die Produktion der Moleküle notwendig sind, aus dem Zellsaft von Organismen, fügen sie in ein Reagenzglas und geben ein ringförmiges DNA-Stück dazu, das die Anleitung für die Herstellung der Moleküle enthält. Diese zellfreien Systeme verkürzen die Produktionszeit und vereinfachen die zu treffenden Sicherheitsmassnahmen.