Pionier auf dem Gebiet der Gentechnik J. Craig Venter war kein ausgezeichneter Schüler in der Schule, aber plötzlich überraschte er seinen Vater, indem er einen Segelflieger nach den Zeichnungen von Popular Mechanics baute. Er betrachtet dies nun als „seinen ersten Ausflug in das Reich der Wissenschaft.“
1992 gründete Venter das Institut für Genomforschung (TIGR), und drei Jahre später entschlüsselte eines der Labors dieses Instituts das erste Genom eines Mikroorganismus – des Bakteriums Haemophilus influenzae. Venter perfektionierte die dabei verwendete DNA-Sequenzierungsmethode, die als "Shotgun Blast" bekannt ist. Das gesamte Genom wird in kurze Abschnitte mit jeweils mehreren tausend Nukleotiden zerrissen, die einzeln analysiert werden, und dann werden die entschlüsselten „Textfragmente“mit Hilfe von Computern gemäß übereinstimmenden Nukleotidsequenzen zu einem einzigen Ganzen zusammengesetzt endet. Dies führte zu Venters berühmtester Errungenschaft, der Entschlüsselung des menschlichen Genoms. Im Mai dieses Jahres versetzte er die Welt erneut in Erstaunen, indem er die erste künstliche Zelle schuf.
Einem Reporter von Popular Mechanics gelang es, Venter an Bord seiner Segeljacht Sorcerer II (Sorcerer bedeutet Magier, Zauberer oder Zauberer, der Name ist also ziemlich aussagekräftig) auf dem Parkplatz in der italienischen Hafenstadt Ostia zu erwischen. Venter wollte sich der einmonatigen Global Ocean Sampling Expedition anschließen, um das Mittelmeer zu überqueren. Im Gegensatz zu einem anderen berühmten Wissenschaftler – Charles Darwin, der die Meere besegelte und Proben verschiedener Wildtierarten sammelte, jagt Venter unsichtbare Wild – Mikroben, die dann an das J. C. Venter Institute in Rockville, Maryland, geschickt werden, um ihre DNA zu entschlüsseln.
Venters fantastisches Jahrzehnt
2000 - Präsident Bill Clinton kündigt den Beginn des "race for the genome" an - ein Wettbewerb zur Entschlüsselung des menschlichen Genoms. Teilnehmer - Venter und sein Konkurrent Francis Collins, der staatliche Fördergelder nutzte. Nicht im Geringsten entmutigt, verkündete Venter, dass dies der Beginn des Rennens um die Medizin der Zukunft sei Menschlich). Die Ergebnisse des Instituts halfen dem FBI, die Angreifer aufzuspüren.
2004 – Venters 30-Meter-Segelboot Sorcerer II verlässt Halifax, Nova Scotia, Kanada, für eine zweijährige Weltumrundung. Sein Ziel ist es, neue Arten von Mikroorganismen zu finden, um ihre DNA zu analysieren.
2005 - Venter gründet das Unternehmen Synthetic Genomics Inc. (SGI), um an globalen Themen wie der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen, Umweltproblemen und Epidemien zu arbeiten.
2007 - Venter stellt einen weiteren Rekord auf, indem er sein eigenes diploides Genom (die DNA beider Chromosomenpaare - jeweils eines von jedem Elternteil) entschlüsselt). Dieser Code aus 6 Milliarden Elementen demonstriert die genetische Prädetermination von Merkmalen wie blauen Augen, antisozialem Verh alten und Herzkrankheiten. Gebildete DNA-Strukturen. Dazu wurden 582.970 Basenpaare synthetisiert und zu einer Kette zusammengesetzt, die die Nukleotidsequenz im Genom des Bakteriums Mycoplasma genitalium wiederholt, Biokraftstoff aus Sonnenlicht und Kohlendioxid.
2010 - Basierend auf einem synthetischen Genom, dem Venter Das Institut erschafft das weltweit erste künstliche einzellige Bakterium. Mycoplasma micoides JCVI-syn1.0 ist der erste lebende Organismus, der eine Website-Adresse in seinen Chromosomen verschlüsselt hat.
Ich höre Bellen im Hinterhof. Ist es dein Hund? Wie heißt sie?
Darwin. Toypudelwelpe. Für den Sommer wird er Schiffshund. Darwin muss seinen eigenen Beagle haben, oder?
Wird diese Expedition konkrete Ergebnisse bringen?
Letztendlich ja. Im Meer lebende Organismen liefern etwa 40 % des Sauerstoffs, den wir atmen. Darüber hinaus ist dies das Hauptgefäß, in dem Kohlendioxid gebunden wird, und wir geben es ständig in die Atmosphäre ab. Bis heute haben meine Mitarbeiter 40 Millionen Gene entdeckt. Ich habe sie als Baumaterial für die Zukunft beschrieben. Wenn wir Organismen für die Produktion von Nahrungsmitteln, Treibstoffen oder irgendwelchen Chemikalien entwerfen, also für alles, was im täglichen Leben benötigt wird, werden diese "Baustoffe" immer wichtiger. Jetzt sind wir immer noch auf der primitiven Ebene. Es gibt noch keinen direkten Zusammenhang zwischen dem, was wir im Ozean entdecken, und dem, was wir im Labor tun, aber all diese Dinge haben einen direkten Bezug zur Zukunft.
Wie könnte irgendeiner dieser zukünftigen Organismen funktionieren?
Wir arbeiten mit Exxon Mobil an einem Projekt, bei dem sich Algenzellen von Kohlendioxid ernähren und es in lange Kohlenwasserstoffketten umwandeln. Eigentlich sollen diese Algen „rohes Bio-Öl“produzieren, aus dem sich in Raffinerien Benzin, Dieselkraftstoff oder Flugkerosin gewinnen lässt. Um einen wirtschaftlichen Effekt zu erzielen, müssen auf dieser Basis riesige Farmen gebaut werden, die sich über viele Kilometer erstrecken und Tausende Tonnen Treibstoff pro Jahr produzieren. Dies erfordert einen ernsthaften Schub. Unser Forschungsprogramm soll die Arbeit in Wissenschaft und Technik vorantreiben.
Der Wunsch, neue technologische Richtungen zu entdecken – ist das nicht die treibende Kraft bei Ihren Versuchen, synthetisches Leben zu erschaffen?
Nein. Alles begann mit der Formulierung der grundlegendsten Fragen über das Leben selbst. Was ist die primitivste Lebensform, die als sich selbst reproduzierender Organismus existieren kann? Wir haben entschieden, dass diese Frage auf eine und nur eine Weise beantwortet werden kann - das Chromosom selbst zu synthetisieren und den Gengeh alt darin zu ändern, um es auf das Niveau zu reduzieren, das als der minimale Satz von Genen angesehen werden kann, der für das Leben notwendig ist. Wenn wir eine klare Definition bekommen, welche Gene lebensnotwendig sind, haben wir Erkenntnisse, die für zukünftige Projekte sehr wichtig sind. In den nächsten 40 Jahren soll die Weltbevölkerung von 6,8 Milliarden auf 9 Milliarden Menschen wachsen, wir brauchen viel Nahrung, sauberes Wasser, Medikamente und Treibstoff, um diese ganze Maschinerie in Gang zu setzen. Jetzt sind wir bereits eine Gesellschaft, deren Überleben zu 100 % von der Wissenschaft abhängt. Das ist kein Spaß mehr für adlige Dons. Ich glaube, dass die Wissenschaft – zumindest die Biowissenschaften – zu einem der mächtigsten Hebel geworden ist, die zur Lösung der kritischen Probleme der Menschheit eingesetzt werden müssen.
Wie kam es, dass aus dem Typen, den viele den „Stranddummkopf“nannten, plötzlich ein Pionier auf dem Gebiet der Gentechnik wurde?
Ich bin mir nicht sicher, ob ich jemals ein "Strandgänger" war. Vielleicht hätte ich nichts dagegen. Ich bin mit 17 von zu Hause weggegangen und nach Südkalifornien gegangen, um professionell zu surfen, als 1964 diese üble Sache namens Vietnamkrieg aufkam. Schließlich riefen sie mich an. Ich habe den Krieg im Sanitätsdienst der Marine beendet. Es war eine Art, aber dennoch, Bildung, und es hat meine Vorstellungen darüber, wohin ich ziehen sollte, und darüber, was ich brauche, um dorthin zu ziehen, völlig verändert.
Hast du dich bisher für Naturwissenschaften interessiert?
Ich war ein schlechter Schüler und wusste sehr genau, dass meine Chancen, Wissenschaftler zu werden, gegen Null gehen. Der Vietnamkrieg hat mein Leben komplett verändert. Für viele hat diese militärische Erfahrung zum Ruin des Lebens geführt. Ich war einer der wenigen Glücklichen, die davon profitierten.
Warum hast du dich für die Genetik entschieden?
Genetik traf erst viel später auf meinem Lebensweg, als ich als Biochemikerin arbeitete. Ich war Laborleiter und Abteilungsleiter an einem staatlichen Institut. Ich hatte beträchtliche Haush altsmittel zur Verfügung und konnte tun, was ich wollte. Alle laufenden Studien habe ich unterbrochen, danach habe ich mir und meinen Kollegen erklärt, wie wir ein neues Wissenschaftsgebiet namens „Synthetische Biologie“aufbauen würden. Mir war klar, dass mir nur ein Weg offen stand, um mich schnell in die Richtungen der Wissenschaft zu bewegen, die mich interessierten. Und bald nach dieser Entscheidung regnete es Entdeckungen, dank denen ich berühmt wurde.
Wirst du deinen synthetischen Käfig patentieren lassen?
Wir patentieren stets alle Innovationen, die im Zuge der Forschung entwickelt werden. Eine synthetische Zelle allein hat keinen kommerziellen Wert – sie dient nur als Beweis für bestimmte Möglichkeiten. Patente sind eigentlich die Rechte, ein bestimmtes kommerzielles Produkt zu entwickeln und zu testen. Dies ist ein Vertrag zwischen der Regierung und dem Erfinder. Dieser Vertrag ermutigt den Erfinder, Informationen über seine Erfindung zu veröffentlichen und zu verbreiten, damit andere auf der Grundlage dieses Wissens die nächsten Schritte unternehmen können. Viele setzen ein Gleichzeichen zwischen Patentierung und Klassifikation. Tatsächlich wurden Patente geschaffen, um den Geist der Geheimh altung zu überwinden. Deshalb wurde die Coca-Cola-Formel nie patentiert. Sie behandeln es als ihr Geschäftsgeheimnis, wohingegen es vor 80 Jahren öffentlich zugänglich gewesen wäre, wenn es patentiert worden wäre.
Vor zehn Jahren „las“Ihr Team zum ersten Mal das menschliche Genom. Was denken Sie über das Entwicklungstempo der personalisierten Medizin auf Basis der Genetik in den letzten zehn Jahren?
Die Dinge gehen viel langsamer voran, als mir lieb ist. In den letzten zehn Jahren gab es in diesem Bereich keine nennenswerten staatlichen Subventionen. Aber der Privatsektor war nicht geizig, so dass bereits sehr vielversprechende neue Technologien erschienen sind. Was vor zehn Jahren zwischen 3 und 5 Milliarden US-Dollar gekostet hat, kann heute von einem einzelnen Forscher mit einer einzigen Maschine und in kurzer Zeit erledigt werden.
Sie blicken also optimistisch auf das nächste Jahrzehnt?
Ein Mensch besteht aus hundert Billionen Zellen. Hinzu kommen die zweihundert Billionen Mikroben, die mit uns koexistieren. Es wird schwierig sein, ein so komplexes Bild zu verstehen. Es ist keineswegs meine Absicht, das Ausmaß dieser Aufgabe zu unterschätzen. Wir müssen all diese Mechanismen verstehen, und das Verständnis wird uns einen Hinweis auf die Natur der Krankheit geben. Das ist eine ernsthafte Herausforderung.
Trotzdem schwebte Ihr nach Zeichnungen von Popular Mechanics zusammengebautes Segelflugzeug?
Eher wie! Es war ein 2,5 m langer Katamaran. Da ich das Geld nicht hatte, baute ich ihn aus Bootssperrholz, nur mit Handwerkzeugen. Für das Boot habe ich einen ausrangierten Außenbordmotor von 1948 bekommen. Um zu verstehen, wie dieser Motor funktioniert, habe ich ihn Stück für Stück auseinandergenommen und dann von Grund auf neu zusammengesetzt. Ich nahm das Boot in die Bucht von San Francisco und fuhr es mit einer Geschwindigkeit von 40-50 km / h. Das war ein Abenteuer!
