US-Wissenschaftlern um den Gentechnik-Pionier Craig Venter ist es gelungen, eine lebensfähige Zelle mit einem vollständig künstlichen Genom zu erschaffen. Vor zwei Jahren bauten die Forscher bereits künstlich das Erbgut eines Bakteriums nach und im vergangenen Jahr verpflanzten sie erfolgreich das komplette Genom eines Bakteriums in ein fremdes. Nun haben sie erstmals beide Methoden vereint und ein synthetisches Bakteriengenom in eine fremde Zelle verpflanzt. Zukünftig sollen die maßgeschneiderten Bakterien dazu dienen, dringende Probleme der Menschheit zu lösen. Die Produktion erneuerbarer Biokraftstoffe oder die Entsorgung von schädlichen Stoffen aus der Umwelt sind nur wenige Beispiele für das Potenzial, das in den winzigen Helfern steckt.
Am Anfang standen digitalisierte genetische Informationen und vier Fläschchen Chemikalien. So erschufen die Wissenschaftler eine ? wie sie es nennen ? künstliche Zelle, obwohl genau genommen nur das Genom künstlich ist. Mit Hilfe eines speziellen Verfahrens wurde eine genaue Kopie des Erbguts des Bakteriums Mycoplasma mycoides hergestellt. Mit einem Unterschied: Die Forscher fügten eine Art Wasserzeichen in das Erbgut ein, um es vom natürlichen unterscheiden zu können. Anschließend verpflanzten sie das künstliche Genom in ein anderes Bakterium, Mycoplasma capricolum. Das Bakterium produzierte daraufhin die Eiweiße des ursprünglichen Organismus inklusive der Wasserzeichen-Kontrollen. Somit können die Wissenschaftler nun eine Art komplett in eine andere verwandeln, deren Zellmaschinerie im Idealfall nur das herstellt, was die Forscher wollen.
Zukünftige Anwendungsmöglichkeiten für künstlich hergestellte Mikroorganismen sind vielfältig. Maßgeschneiderte Bakterien könnten beispielsweise das schädliche Treibhausgas Kohlendioxid recyceln oder Ölteppiche auf dem Meer auffressen. Auch Energieprobleme könnten nach Ansicht mancher Wissenschaftler mit Biokraftstoff produzierenden Bakterien gelöst werden. Venter und seine Kollegen arbeiten derzeit bereits daran, die Produktion von Impfstoffen mit Hilfe der künstlichen Bakterien zu beschleunigen. In Verbindung mit geringen Herstellungskosten und automatisierten Produktionsverfahren würden solche Mikroorganismen zukünftig dazu beitragen, viele Probleme der Menschheit zu lösen, sagt der nicht unumstrittene Biochemiker, der seine Forschung in keinem Widerspruch zu ethischen Normen sieht.
Craig Venter (J. Craig Venter Institute, San Diego) et al.: Science, Online-Vorabveröffentlichung, doi: 10.1126/science.1190719 ddp/wissenschaft.de ? Gwydion Brennan
