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NEXUS Magazin 73, Oktober-November 2017

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„Print-on-Demand“ künstlicher Lebensformen

print2016 gelang dem amerikanischen Biochemiker J. Craig Venter, Gründer des J. Craig Venter Institute, etwas Außergewöhnliches: Allein durch chemische Synthese eines maßgefertigten Erbguts schuf er im Labor eine neue Spezies von Bakterien, die simpelste der Wissenschaft bekannte genetische Lebensform.

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Nun hat Dr. Venter zusammen mit der Synthetic Genomics Inc. in La Jolla, Kalifornien, ein neues Gerät präsentiert, das diese Lebensformen bei Bedarf ausdrucken kann. Hierbei wird einfach ein Genomdesign eingespeist, woraufhin die „Tinte“ die zugehörigen Lebensbausteine ausformt. Mithilfe der Erfindung könnte man den Mars mit künstlichem Leben besiedeln, ohne jemals einen Fuß auf den roten Planeten setzen zu müssen – daher hat sich Craig Venter mit Elon Musk zusammengetan, um genau das zu verwirklichen. Die als „biologische Teleportation“ bezeichnete Technik könnte es Wissenschaftlern ermöglichen, Erbgut von der Erde an einen Drucker auf dem Mars zu senden.

„Ich denke, die biologische Teleportation ist das, was uns letztlich wirklich in die Lage versetzen wird, den Mars zu besiedeln“, erklärte Venter im Jahr 2015 gegenüber Musks Biografen Ashlee Vance. „Elon und ich haben uns darüber unterhalten, wie die Sache genau ablaufen könnte.“

Der neue Geräteprototyp namens Digital-to-Biological-Converter (DBC) ist das erste Tischgerät, das genetische Sequenzen über das Internet oder Radiowellen empfangen kann. Das bedeutet, dass es die vier chemischen Basen der DNS – Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Thymin (T) – ferngesteuert ausdrucken und biologische Bausteine zusammensetzen kann.

„Genau wie ein Drucker benötigt es Patronen, doch statt Farben enthalten diese Chemikalien“, so Venter zu Jordan Pearson in einem Artikel auf Motherboard.Vice.com. „Es stellt komplexe Biologie zusammen, etwas, das jede unserer winzigen Zellen in sehr, sehr viel kleinerem Maßstab ausgesprochen gut beherrscht.“

Venter hat jahrelang an dem Prototyp gearbeitet – doch erst eine neue Studie beschreibt, wie es schließlich möglich war, biologische Verbindungen wie DNS-Vorlagen, RNS-Moleküle, Eiweiße und Viruspartikel ohne jeglichen menschlichen Eingriff herzustellen.

Der Drucker, der ausführlich in der Zeitschrift Nature Biotechnology beschrieben wurde (siehe Abbildung), erzeugte außerdem funktionale Grippe-Viralpartikel (H1N1) und Bakteriophagen, die bakterielle Infektionen bekämpfen können. In der nahen Zukunft könnte er Dinge wie Nahrung, Impfstoffe und einfache Bakterienformen drucken – und eines Tages vielleicht etwas sehr viel Komplexeres.

Auch ein umgekehrter Einsatz wäre denkbar, etwa, wenn auf dem Mars primitive Lebensformen entdeckt werden: „Außerirdische Lebensformen hierher zu beamen und nachzubauen, klingt wie Science-Fiction, ist potenziell aber machbar“, sagte Venter 2013 gegenüber The Guardian, während er noch den DBC-Prototyp entwickelte.

Vermutlich wird es noch Jahre dauern, bis Venters Traum, einige dieser Geräte auf der Marsoberfläche zu deponieren, Wirklichkeit wird – die Durchführbarkeit scheitert schlicht daran, dass die Geräte 206 Millionen Kilometer durch den Raum befördert werden müssten. Künstliches Leben auf der Erde ist jedoch ein Konzept, an das wir uns wohl sehr bald gewöhnen müssen.

2016 gelang es Venters Team, einen Bakterienstamm im Labor herzustellen, der aus nur 437 Genen bestand. Diese Anzahl an Genen ist (soviel wir wissen) das absolute Minimum, das zum Erhalt von Leben nötig ist. Im Vergleich dazu umfasst das kürzeste Erbgut eines selbsterhaltenden Organismus in der Natur 525 Gene und gehört dem Bakterium Mycoplasma genitalium.

Im Januar 2017 verkündete ein anderes Wissenschaftlerteam aus La Jolla, dass man erfolgreich den allerersten aus sechs Buchstaben bestehenden genetischen Code hergestellt habe. Das Team vom Scripps Research Institute benutzte ihn, um „semisynthetische“ Organismen (SSO) zu bauen.

„Dieser SSO stellt eine stabile Form semisynthetischen Lebens dar. [Er] bildet die Grundlage für Bestrebungen, dem Leben neue Formen und Funktionen zu verleihen“, berichtete das Scripps-Team.

Die neuen Lebensformen kommen. Hoffen wir, dass Erde und Mars bereit für sie sind.

Quelle: ScienceAlert.com, 17.06.2017, http://tinyurl.com/y7fv6dbc

Kommentare

07. November 2017, 15:02 Uhr, permalink

Nemesis

Alleine so etwas versuchen zu wollen ist geistesgestört und belegt in erster Linie den Geisteszustand des Akademikers und seiner Kollegen. Wir haben so viele Probleme auf der Welt und nicht ein einziges wird durch die Schaffung einer künstlichen Bakterie gelöst. Allerdings könnten dadurch neue noch nicht vorhandene Probleme entstehen.

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