Künstliche Befruchtung: Lebewesen 2.0 aus dem Forschungslabor
Aktualisiert

Künstliche BefruchtungLebewesen 2.0 aus dem Forschungslabor

Lebewesen künstlich herstellen, das ist das Ziel einer neuartigen Forschungsrichtung. Es entstehen Lebensformen, die es in der Natur nicht gibt.

von
Corinne Hodel
So sehen die künstlichen Bakterien stark vergrössert aus. Mit blossem Auge sind sie nicht erkennbar (l). Moderne Schöpfung.

So sehen die künstlichen Bakterien stark vergrössert aus. Mit blossem Auge sind sie nicht erkennbar (l). Moderne Schöpfung.

Moderne Technologien erlauben es heute schon, die Erbsubstanz, in der die Gene gespeichert sind, gezielt zu verändern. Eine junge Disziplin – die Synthetische Biologie – geht noch einen Schritt weiter. Sie will künstliche Lebensformen kreieren.

Wenn Forscher der Synthetischen Biologie von neuen Lebewesen sprechen, meinen sie nicht Pflanzen, Tiere oder gar Menschen, sondern Mikroorganismen wie beispielsweise Bakterien. Die Wissenschaftler verfolgen zwei Ansätze, um ihr Ziel zu erreichen:

■  Reduktion eines bestehenden Organismus: Die Forscher entfernen alle Gene, die nicht lebensnotwendig sind. Einen derart reduzierten Minimalorganismus können sie mit anderen Funktionen bestücken.

■  Konstruktion eines neuen Organismus: Die Forscher setzen einen Organismus aus einzelnen, chemischen Bausteinen zusammen. Bei diesem Ansatz werden die Biologen zu Ingenieuren. Nur bauen sie nicht Häuser aus Stahl und Beton, sondern Lebewesen aus einzelnen Elementen.

Dem US-Forscher Craig Venter ist es als Erstem gelungen, die komplette Erbsubstanz eines Bakteriums im Labor nachzubauen und diese einem anderen Bakterium einzupflanzen (siehe Infografik). Der Mikroorganismus hat überlebt und sich sogar vermehrt. Dieses Experiment hat für grosses Aufsehen gesorgt. Doch der Biotechnologe Martin Fussenegger von der ETH Zürich relativiert: «Es ist eine technische Meisterleistung. Doch Venter hat lediglich eine genetische Kopie eines bestehenden Lebewesens angefertigt und nicht neues Leben erschaffen. Das ist auch kein sinnvolles Ziel.»

«Wissen»

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Künstliches Erbgut: Folgendermassen hat der US-Forscher Craig Venter im Mai 2010 die künstliche Kopie eines natürlichen Erbgutes geschaffen und dieses einem anderen Bakterium eingepflanzt: Eine Synthese-Maschine setzt aus den vier chemischen Bausteinen Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin Erbgutabschnitte zusammen. Dabei entstehen Stücke von etwa 1000 Bausteinen.

Hefe als Helfer: Die einzelnen Erbgutabschnitte werden mit Hilfe von Hefezellen zu einem einzigen Ring zusammengebaut: Damit ist das komplette, aus einer Million Bausteinen bestehende Erbgut des Bakteriums Mycoplasma mycoides nachgebaut. Es ist bis auf bewusst gesetzte Markierungen vom natürlichen Erbgut nicht zu unterscheiden.

Erfolgreiche Vermehrung: Die Bakterien mit dem Erbgut aus der Synthese-Maschine haben sogar die Fähigkeit, sich fortzupflanzen. Damit geben sie das künstliche Erbgut von einer Generation zur nächsten weiter.

Transfer ins Bakterium: Der künstliche Erbgut-Ring des Bakteriums Mycoplasma mycoides wird in die Bakterienhülle eines verwandten Bakteriums eingeschleust. Dort übernimmt das neue Erbgut das Kommando und steuert fortan alle Prozesse.

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