Die Covergirls der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins der amerikanischen Akademie der Wissenschaften (PNAS) tragen helles Orange und sind eher rundlich: Die Fachzeitschrift hebt in dieser Woche die Süßkartoffel auf den Titel, denn die sorgt gerade für große Aufregung in der Fachwelt. In die Zellen der Knollen hat sich offenbar Erbgut von Bakterien eingeschlichen, und das schon vor etwa 8.000 Jahren – lange vor Erfindung der Gentechnik. Entdeckt haben Forscher den blinden Passagier erst jetzt.

Dass Bakterien unter ihresgleichen Erbinformationen austauschen, ist nicht ungewöhnlich. Das gehört zu ihrer Überlebensstrategie, sie übertragen DNA, um ihre genetische Vielfalt zu erhalten. Manchmal aber schleusen Bakterien ihre Gene in andere Organismen ein – auch in Pflanzen. Biotechnologen machen sich diese Fähigkeit zunutze, um transgene Pflanzen herzustellen. Dazu verwenden sie vor allem Agrobakterien. Das sind Krankheitserreger, die darauf spezialisiert sind, ihr Erbgut in Pflanzen unterzubringen, mit Vorliebe in verletzten Exemplaren.

Die Infektion beginnt damit, dass die Bakterien Fragmente ihres Erbmaterials (sogenannte Transfer-DNA, kurz T-DNA) ins Genom der Wirtspflanze übertragen. T-DNA enthält Informationen, die in den Pflanzenzellen in Arbeitsaufträge übersetzt werden. Die Zellen beginnen Stoffe zu produzieren, die den Bakterien als Nahrung dienen. Zudem erhalten sie den Befehl, sich ungehemmt zu teilen, es bilden sich Tumoren.

Normalerweise gibt die Pflanze die Infektion nicht an die nächste Generation weiter. Fest eingebaute und vererbbare T-DNA-Bestandteile wurden bisher erst zweimal in Pflanzen nachgewiesen. Zuerst vor etwa 30 Jahren in einer Tabak-Art. Später fand man die genetischen Spuren von Agrobakterien in weiteren Tabaksorten und einigen Leinkräutern. Doch jetzt, und zum ersten Mal, in einem Nahrungsmittel – der Süßkartoffel. Die Kartoffelforscherin Tina Kyndt und ihre Mitarbeiter von der Universität Gent in Belgien und vom Internationalen Kartoffel-Zentrum (CIP) in Lima testeten 291 domestizierte Sorten auf bakterielle DNA. Sie wurden in jeder einzelnen fündig. In einigen entdeckten sie sogar zwei Typen von T-DNA.

Die Süßkartoffel, bekannt auch als Batate oder Knollenwinde, gehört zu den ältesten Kulturpflanzen Amerikas und zu den meistverzehrten Feldfrüchten weltweit. Die ersten archäologisch nachweisbaren Spuren der entfernten Verwandten der Kartoffel – beide gehören zur Ordnung der Nachtschattenartigen – sind 8.000 bis 10.000 Jahre alt und wurden in peruanischen Höhlen entdeckt. Von Südamerika aus reiste die Batate über den Pazifik und nach Afrika. Mittlerweile ist sie in beinahe allen tropischen und subtropischen Ländern der Erde verbreitet. In Europa wächst sie in Italien, Spanien und Portugal. Die Süßkartoffeln in deutschen Supermärkten stammen hauptsächlich aus Israel oder Brasilien, obwohl die meisten Bataten in China geerntet werden, 70 Millionen Tonnen jährlich. Das CIP unterhält eine Genbank mit momentan knapp 4.700 Süßkartoffelsorten, gesammelt auf Feldern in aller Welt. Trotz der enormen Zahl sei das vermutlich nur ein Bruchteil aller tatsächlich angebauten Batatensorten, schätzt der Virologe Jan Kreuze vom CIP.

Seit Jahrtausenden also ist die genmanipulierte Süßkartoffel fester Bestandteil unseres Speiseplans. Und offenbar schadet es uns nicht. Im Gegenteil: Ein bestimmter Typ bakterieller T-DNA findet sich in allen getesteten Kulturvarianten der Batate – aber in keiner ihrer wild wachsenden Verwandten.

Die Wissenschaftler sind daher überzeugt, dass die Fremd-DNA zu einer oder mehreren neuen Eigenschaften in der Pflanze geführt haben muss, die in den Augen der frühen Züchter vorteilhaft waren. Unwissentlich wählten sie genau jene Pflanzen, die durch die Agrobakterien genetisch verändert waren, für ihre Züchtung. Worin der Vorteil allerdings genau besteht, wissen die Forscher nicht. Ihre Messung zeigte aber, dass die Bakteriengene aktiv sind, also abgelesen werden. Sie sind folglich kein reiner "Evolutionsmüll", der im Pflanzengenom vor sich hin schlummert, sondern scheinen irgendeinen Zweck zu erfüllen.

Ein bemerkenswerter Fund, der Fragen aufwirft: Wenn Süßkartoffeln Bakterien-DNA enthalten, müsste man sie dann nicht streng genommen zu den GVO (Genveränderten Organismen) zählen? Und verbieten oder zumindest kennzeichnen?

Beim Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) ist man gelassen: "Natürlicherweise vorkommende Übertragungen von Genen, auch zwischen taxonomisch nicht näher verwandten Organismen, führen rechtlich nicht zur Entstehung von GVO", erklärt der stellvertretende Pressesprecher Andreas Tief. Denn der entscheidende Unterschied zwischen Süßkartoffel und anderen GVO ist, dass Letztere aus dem Labor stammen und die genetische Veränderung von Menschenhand vorgenommen wird. Süßkartoffeln verdanken ihre genetische Ergänzung hingegen einem natürlichen Mechanismus – sie dürfen also auch nach dieser Entdeckung im Supermarkt verkauft werden, ohne GVO-Aufkleber.

Womöglich ist die Süßkartoffel auch nicht der einzige essbare natürliche GVO. "Es ist nicht unwahrscheinlich, dass man Ähnliches an anderer Stelle finden kann", sagt Thomas Debener, Professor für Molekulare Pflanzenzüchtung an der Leibniz Universität Hannover. Agrobakterien befielen schließlich "viele, viele Pflanzenarten – da ist nicht anzunehmen, dass es diese Art von fixierter Bakterien-DNA nur in den drei bisher bekannten Fällen gibt". Die Spuren dieser Art von Gentransfer nachzuweisen sei bis vor einigen Jahren sehr aufwendig gewesen, sagt Debener. Heute aber steht dank Sequenziermaschinen und Big Data eine wahre Masse an Informationen zur Verfügung, die analysiert werden können.

Das jahrtausendealte Geheimnis der Batate ist nun gelüftet, und es bringt einen neuen Aspekt in die Gentechnik-Debatte: Bei der Sicherheitsbewertung von gentechnisch veränderten Pflanzen geht es auch um die potenziellen negativen Nebeneffekte, die das Einfügen von Genen auf die Feldfrüchte haben könnte. Nun aber zeigt sich: Diese unvorhersagbaren Nebeneffekte können für die Pflanze – und deren Züchtung – durchaus positiv sein. Fragt sich, wie viele andere Züchtungserfolge jetzt neuen Urhebern zugeordnet werden müssen: den Bakterien.

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