DNA im Reagenzglas

1967 wurde erstmals das menschliche Erbgut, die DNA, im Reagenzglas nachgebaut. Seither wurde das menschliche Erbgut vollständig entschlüsselt und es gibt das neue Fachgebiet der Synthetischen Biologie: Von Grund auf sollen künstliche Lebewesen neu geschaffen werden.

DNA ist eine Abkürzung für Desoxyribonukleinsäure. Ein langer Name für ein noch längeres Molekül: In jeder Körperzelle fast aller Lebewesen gibt es einen DNA-Strang. Die DNA in einer einzigen Zelle ist ausgewickelt zwei Meter lang. Die gesamte DNA aus deinem Körper hintereinander gelegt ist 150 Milliarden Kilometer lang - das ist tausend Mal die Entfernung Erde-Sonne!

Die DNA enthält alle Informationen, die dich zu der Person machen, die du bist: Augen- und Haarfarbe, dein Geschlecht, wie groß du im besten Fall werden wirst, mögliche Erbkrankheiten all das ist auf der DNA gespeichert.

Alphabet des Lebens

Dazu verwendet die DNA vier verschiedene Chemikalien, die in Abschnitten, den so genannten Genen, hintereinander angeordnet sind. Man kann sagen, dass diese vier Chemikalien, Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin, Buchstaben des genetischen Alphabets sind. So könnte etwa die Abfolge AGGTCCTGA dafür sorgen, dass man braune Augen hat. In jeder deiner rund 100 Billionen Zellen steckt also ein Buch mit 6,4 Milliarden Buchstaben!

Enzyme Handwerkszeug der Gentechniker

Dieses Alphabet wurde in den 1960ern erstmals entschlüsselt. 1967 gelang es dem Forscher Arthur Kornberg in Kalifornien, die Erbinformation eines Virus von Hand nachzubauen. Von Hand ist nicht wörtlich zu verstehen: Er verwendete spezielle Substanzen, so genannte Enzyme.

Das sind Moleküle, die ganz bestimmte Eigenschaften haben. So können sie beispielsweise bestimmte Buchstabenfolgen erkennen und auftrennen, oder andere zusammenfügen. Enzyme sind das Handwerkszeug der Genforschung.

Hoffnung Gentherapie?

Schon damals setzte man große Hoffnungn in die Gentherapie. Darunter versteht man den Eingriff in die Erbsubstanz lebender Organismen. Man hoffte, so Krankheiten wie Krebs oder Rheuma zu besiegen oder besonders ertragreiche Pflanzen produzieren zu können um den Welthunger zu stillen. Arthur Kornberg warnte aber damals schon vor möglichen Gefahren von Versuchen am Menschen.

Visionen der Zukunft

Mittlerweile sind 40 Jahre vergangen. Noch gibt es keine allgemein funktionierende Gentherapie. Das liegt daran, dass man die reparierten Gene ja in die Körperzellen des Menschen bringen muss. Dazu nutzt man verschiedene Verfahren, besonders behandelte Viren. Aber es gleicht einem Glücksspiel, das reparierte Gen an die richtige Stelle in der DNA zu platzieren. Aber in Einzelfällen wurden schon Heilungserfolge mit Gentherapien erzielt.

Neben der Heilung von Krankheiten haben Forscher noch eine andere Vision: Sie wollen künstliches Leben schaffen. Künstlich heißt dabei, dass sie von Grund auf selbst eine DNA mit Hilfe der vier Buchstaben des genetischen Alphabets schreiben wollen. Diesen neuen Zweig der Biologie nennt man Synthetische Biologie.

Bis 2010 soll das erste komplett künstliche Bakterium geschaffen worden sein. Ziel ist es, Organismen mit erwünschten Eigenschaften zu konstruieren, etwa Bakterien, die Plastik zersetzen können um Müll abzubauen. Natürlich können mit dieser Technik, beabsichtigt oder nicht, auch neue Krankheiten und Waffen geschaffen werden.

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Text: -jj- 14.12.2007 // Bilder: Chromosomen: Stefan Dietzel/GFDL; DNA-Modell: mstroeck/GFDL; Karyogramm: NHGRI/PD

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