Ein künstlich gewonnenes Bakterium, das in seiner DNA eine Substanz verwendet, die für andere Organismen toxisch ist.
Genetische Informationen in der DNA werden als Sequenz von vier Arten stickstoffh altiger Basen gespeichert – Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Thymin (T). Deutsche Wissenschaftler unter Leitung von Rupert Matzel
www.biologie.fu-berlin.de/arbeitsgruppen/mikrobiologie/ag_mutzel/personen/professoren/rupert_mutzel/index.html
(Rupert Mutzel) gelang es, einen künstlichen Organismus zu erschaffen, der kein Thymin benötigt – stattdessen wird 5-Chlorouracil in der DNA verwendet, eine Substanz, die für andere Organismen einfach giftig ist.
Das Ausgangsmaterial für Wissenschaftler waren E.coli-Bakterien, ein beliebtes Werkzeug von Gentechnikern, über das wir im Artikel Zauberstab geschrieben haben. Auf sie wurde ein Ansatz angewendet, der bedingt als „beschleunigte gerichtete Evolution“bezeichnet werden kann.
Große Zellpopulationen wurden in Gegenwart von 5-Chlorouracil in noch nicht tödlichen Konzentrationen gezüchtet. Dies trug zur Selektion jener Bakterienformen bei, die zunehmend resistent gegen das Vorhandensein einer toxischen Verbindung sind. Als die Zahl solcher Bakterien zunahm, erhöhten die Wissenschaftler auch die Konzentration von 5-Chlorouracil. Gleichzeitig nahm die Konzentration von Thymin im Nährmedium ab – und die im Versuch verwendeten Stämme konnten es nicht selbst synthetisieren und mussten ständig mit diesem Vitalstoff nachgefüllt werden.
Nach etwa 1.000 Generationen wurde ein einzigartiger Stamm erh alten, der nicht nur in Abwesenheit von Thymin und in Gegenwart von 5-Chlorouracil leben konnte, sondern letzteres auch als eigenen Ersatz für Thymin verwendete DNS. Poetisch ausgedrückt wurde aus Gift Leben.
Wissenschaftler führten eine detaillierte Analyse des Genoms des neuen Bakteriums durch und identifizierten eine große Anzahl von Mutationen, die für eine solch ungewöhnliche und komplexe Anpassung erforderlich waren, und nun müssen sie den Beitrag jeder von ihnen zur Biochemie bewerten des neuen Stammes.
Die Arbeit ist ein wunderbares Beispiel dafür, wie ein absolut erstaunliches Wissenschaftsgebiet - die Xenobiologie, die Lebensformen untersucht, die auf der Erde nicht existieren, und manchmal versucht, sie selbst zu erschaffen - ihre ersten Schritte unternimmt. Ich frage mich, wie weit sie in Zukunft gehen wird.
Pressemitteilung der Freien Universität Berlin
