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Wissen & Umwelt

Einmal Gott sein

Biologen haben Lebewesen auseinander genommen und entschlüsselt. Nun wollen sie die Einzelteile wieder zusammensetzen und neu kombinieren. Einige träumen bereits davon, künstliches Leben zu schaffen.

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Sie haben es zu dritt getan und nur aus einem Grund: um die öffentliche Debatte in Deutschland anzustoßen. Zusammen haben die Deutsche Forschungsgemeinschaft, die Leopoldina Universität in Halle und die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften Ende Juli Position zur synthetischen Biologie bezogen, "um früh mit der Gesellschaft in einen Dialog zu treten", hieß es. Denn die synthetische Biologie hat einige Gegner. Und in Massachusetts fing alles an.

Lego-Bausteine aus Genen

DNA molecule model, graphic element on white

Das muss man der Natur erstmal nachmachen: DNA

Die Elite-Universität M.I.T. (Massachusetts Institute of Technology) ist eine Kaderschmiede für Ingenieure in den USA. Hier entstand im Jahr 2004 der Begriff "Synthetische Biologie". Der Informatiker Tom Knight und der Ingenieur Drew Endy wollten Lebewesen am Computer konstruieren. Wie in einer Fabrik sollten einzellige Organismen aus einzelnen Bauteilen zusammen gesetzt werden. Die Grundidee: Wer das Leben wirklich verstehen will, darf nicht nur Lebewesen auseinander nehmen, er muss sie auch wieder zusammenbauen können.

Wie mit Lego-Bausteinen wollen die Biokonstrukteure aus einzelnen Grundelementen komplizierte Strukturen erstellen. Ihre Bauteile sind biologische Moleküle (Biobricks). Aus ihnen sollen Lebewesen für unterschiedliche Aufgaben maßgeschneidert werden. Das ist mehr als die übliche Gentechnik, bei der lediglich einzelne Erbanlagen (Gene) von einer Art auf eine andere übertragen werden.

Das Treffen der Biobaumeister

Elektronenrastermikroskop-Aufnahme eines Polio-Virus, nachträglich kolloriert um die Eiweißverbindungen aufzuzeigen. Quelle: Aventis Pasteur MSD GmbH, Leimen

Ein Polio-Virus - relativ einfach künstlich nachzubauen

Einmal im Jahr laden Knight und Endy die Biobaumeister der Welt zum großen Bastelwettbewerb ans M.I.T. ein. Dann leuchten Bakterien in bunten Mustern oder blinken, gekoppelt an eine Musikanlage, im Polkarhythmus. Einige Bastler haben sogar begonnen, eine Art Computer aus Bakterien zu konstruieren. Zumindest einzelne biologische Schaltelemente konnten sie miteinander verknüpfen. Für manche ist das nicht mehr als Spielerei für Bio-Ingenieure. Andere sehen hier die Geburtsstunde einer neuen Biotechnologie. Die Firma BioArts in Regensburg liefert bereits passende Bauteile aus Erbmolekülen (DNA) für die Biobaumeister der Zukunft.

Einige Forscher wollen mehr. Der Genom-Pionier Craig Venter plant, in den nächsten Jahren aus toter Materie künstliches Leben zu schaffen. Er hat auch schon einen Namen für den synthetischen Organismus: Mycobacterium laboratorium. Die ersten Schritte zur Schöpfung neuen Lebens sind bereits getan. 2002 gelang es einem Team um den aus Deutschland stammenden Virologen Eckard Wimmer von der Universität von New York, das Erbgut eines Polio-Virus nachzubauen und ein vollständiges Virus im Labor zusammenzusetzen. Ziel war es, den Krankheitserreger besser kennen zu lernen, erklärte Wimmer. Ein künstliches Lebewesen war dieses Virus allerdings nicht. Denn Viren bestehen zwar aus biologischem Material, können sich aber nicht aus eigener Kraft fortpflanzen und haben keinen eigenen Stoffwechsel. Beides gehört unbedingt zu einem Lebewesen dazu.

Der große Gen-Baukasten

Founder and President of the J. Craig Venter Institute, USA, Craig Ventor speaks with the Associated Press at the World Economic Forum in Davos, Switzerland, Friday Jan. 25, 2008. (AP Photo/Michel Euler)

Craig Venter ist das "Gen-Terrible" der synthetischen Biologie

Eindeutig ein Lebewesen ist das Bacterium Mycobacterium genitalium. Sein Erbgut hat Craig Venter bereits zusammenbauen können. Es ist etwa hundert mal größer als ein Viruserbgut. Außerdem konnte er bereits zeigen, dass das künstlich zusammengesetzte Erbgut in eine Zellhülle verpflanzt werden kann und dort das Kommando übernimmt. Diese beiden Arbeitsschritte müssten nun mit einem vom Menschen erdachten Erbgut wiederholt werden. "Das wäre künstliches Leben", so Craig Venter. Der Philosoph Andreas Brenner von der Universität Basel sieht das anders: "Künstliches Leben kann es nicht geben. Es gibt nur Leben. Wie es entstanden ist spielt keine Rolle."

Unterdessen beginnt die Diskussion um eine neue Wissenschaft. Es gibt noch viele offene Fragen. Was wäre, wenn Bioterroristen völlig neuartige Krankheitserreger konstruieren? Könnten künstliche Organismen zu einer ökologischen Katastrophe führen? Darf der Mensch überhaupt selber zum Schöpfer werden? Auf den Vorwurf "Sie spielen Gott!“antwortete Craig Venter einmal: "Wieso spielen?"

Autor: Michael Lange

Redaktion: Marlis Schaum