Editorial

Erstes komplettes Bakterien-Genom synthetisiert

Im Oktober des vergangenen Jahres hatte, wie Sie ¿ liebe LABO-Leser ¿ vielleicht ja auch schon hörten oder lasen, der in der Wissenschaftsgemeinde nicht ganz unumstrittene Biologe und Unternehmer Craig Venter angekündigt, demnächst das erste künstliche Lebewesen zu schaffen. Diesem Ziel ist er mit seinem jüngsten Coup einen deutlichen Schritt näher gekommen. Denn zusammen mit seinem 17 Mann starken Team am J. Craig Venter Institute in Rockville, Maryland, ist es ihm als erstem gelungen, das vollständige Genom eines Bakteriums künstlich nachzubauen und zwar vom Bakterium Mycoplasma genitalum.

Und warum ausgerechnet von einer Mikrobe, die eine Geschlechtskrankheit verursacht, werden Sie sich möglicherweise jetzt fragen? Weil dieses Bakterium das kleinste bekannte Erbgut von allen Zellen, die sich selbst vermehren können, besitzt, also sozusagen das "einfachste" Lebewesen ist. Das "klein" beim Erbgut ist aber relativ: Denn es umfasst immerhin 381 Gene mit rund 580000 Basenpaaren. Um Venters Leistung besser einordnen zu können, noch folgende Zahlen zum Vergleich: Unser Genom enthält ca. 3 Mrd. Basenpaare, und der längste bisher von Wissenschaftlern künstlich hergestellte DNA-Strang war 32000 Basenpaare lang.

Beim Basteln solch langer Stränge treten leider - wie im übrigen Leben auch - mehr oder minder große Fehler darin auf. Also wurden alle synthetisierten Abschnitte per Sequenzierung überprüft und nur die wirklich fehlerfreien Stücke - etwas vereinfacht dargestellt ¿ "herausgefischt" und im Darmbakterium Escherichia coli zwischengeparkt. Von dort wurden sie in Hefezellen transferiert, da diese eine besondere Fähigkeit aufweisen: DNA-Stränge, deren erste und letzte Basenpaare identisch sind wie bei den benutzten, werden darin nämlich zu einem Strang miteinander verschmolzen. Schritt für Schritt gelang es den Venter-Forschern so, aus 101 einzelnen DNA-Schnipseln das vollständige Bakterien-Genom zu kreieren. Ganz hundertprozentig wie das Original ist es aber nicht: Es wurde ihm die Fähigkeit, die Krankheit auszulösen, genommen, dafür aber wurden sogenannte "Wasserzeichen" eingebaut, um das natürliche vom künstlichen Genom unterscheiden zu können. Ansonsten stimmt es mit dem Original überein, wie eine nachträgliche DNA-Analyse im Institut belegte. Einen Namen hat es auch schon. Das Team nannte es "Mycoplasma genitalum JCVI-1.0" ¿ JCV sind Venters Initialen.

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Jetzt muss "nur" noch dieses Erbgut in eine Zelle eingeschleust werden und funktionieren, dann wäre das erste "künstliche Lebewesen" geschaffen (Venter selbst spricht lieber von "neuen Lebensformen"). Dass dies prinzipiell möglich ist, bewies er selbst auch schon letztes Jahr, als er das Genom eines Bakteriums in ein anderes Bakterium erfolgreich übertrug. Venters Endziel ist es aber nicht, irgendeine bekannte Art künstlich nachzubauen, sondern "umprogrammierte" Varianten mit optimierten Eigenschaften zu konstruieren, beispielsweise Mikroorganismen, die mehr CO2 als natürlich vorkommende Arten sozusagen "aus dem Verkehr ziehen", günstiger Biokraftstoffe oder neue Medikamente produzieren. Die Kritiker von Venter sehen allerdings weniger diese Chancen - von den ethischen Einwänden einmal ganz abgesehen. Denn mit der "Synthetischen Biologie" könnten ja nicht nur aus Versehen neue gefährliche Krankheitserreger entstehen, sondern ganz gezielt auch neue Biowaffen entwickelt werden. Doch das lässt Venter nicht gelten. Man kann also nur hoffen, dass er und nicht die anderen Recht behalten.

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