Gewebekultur

Gewebekultur bezeichnet die Kultivierung von Gewebe, Zellen oder Organen außerhalb des Organismus in nährstoffreichen Medien unter aseptischen Bedingungen. Sie wird sowohl in der Botanik als auch in der Zell- und Mikrobiologie eingesetzt und dient der Untersuchung von Zelleigenschaften, der Vermehrung von Organismen und der Produktion bestimmter Substanzen.

In der Pflanzengewebekultur geht die Entwicklung auf die Arbeiten von Gottlieb Haberlandt zurück; bedeutende Meilensteine kamen mit der Einführung des Murashige–Skoog-Mediums im Jahr 1962, das eine standarisierte Kulturgrundlage bot. Seitdem hat sich die Technik zu einer breit eingesetzten Methode der Mikrovermehrung, des Klonens und der Erhaltung genetisch identischer Pflanzen entwickelt. Ähnliche Prinzipien gelten auch für tierische Gewebekulturen, bei denen Zellen oder Gewebe unter kontrollierten Bedingungen kultiviert werden.

Zu den Hauptformen gehören Zellkultur, Organ- und Gewebekultur (Organogenese) sowie Suspensionkultur. Typische Medien enthalten Zucker als Kohlenstoffquelle, Mineralien, Vitamine und oft Pflanzengrundlage, gepaart mit Hormonen wie Auxinen und Cytokininen, um Proliferation, Differenzierung oder Klonbildung zu steuern. Die Arbeiten erfolgen in sterilen Arbeitsbereichen, häufig unter Schutz durch einen Laminarflow-Arbeitsplatz oder in Keimdosen, um Kontaminationen zu vermeiden.

Anwendungen liegen in der mikroskopischen Forschung, der schnellen klonalen Vermehrung von Nutz- oder Zierpflanzen, der genetischen Transformation, der Erhaltung bedrohter Arten und der Produktion sekundärer Metaboliten. In der medizinischen und biotechnologischen Forschung dienen Gewebekulturen zur Modellierung von Krankheiten, zur Prüfung von Wirkstoffen und zur Herstellung biotechnologischer Produkte. Herausforderungen sind Kontamination, somaklonale Variationen, Kosten und regulatorische sowie ethische Aspekte bei tierischen bzw. humanen Zellen.