Forscher Konstruieren Erstmals Künstliches Chromosom Eines Höheren Lebewesens

Backhefe (Saccharomyces cerevisiae) zwischen dem Mikroskop. | Copyright: Bob Blaylock, CC-by-SA 3.0

Baltimore (USA) - US-Forscher haben erstmals beliebig vollendet funktionales Chromosom die Backhefe (Saccharomyces cerevisiae) synthetisiert sowie damit einen weiteren wichtigen Schritt in Richtung die Erzeugung künstlichen Lebens getan.

Als Eukaryot gehört Saccharomyces cerevisiae wie Menschen sowie ungleich Tiere zu jenen Lebewesen, deren Zellen einen Zellkern besitzen. Zwar war es zuvor schon dem US-Genetiker Craig Venter gelungen, das Erbgut eines bakteriellen Parasiten zu synthetisieren (...wir berichteten), doch ist die DNA-Sequenz die Backhefe als höherer Organismus klar komplexer.

Wie das Team gegen den Hefe-Genetiker Jef Boeke von die Johns Hopkins University aktuell hinein Fachjournal "Science" (DOI: HIER können Sie unseren täglichen Newsletter bestellen + + +

Bei ihrer synthetischen Rekonstruktion übernahmen die Genetiker allerdings nur 273.871 die insgesamt 316.667 Basenpaare die Hefe, dort sich selbst wiederholende Sequenzen, mobile Segmente sowie die sogenannte Junk-DNA laut bisheriger Doktrin nicht für die Zweck die Zelle nötig sind. Um spätere Manipulationen des Genoms identifizieren zu können, fügten sie dem synthetischen Chromosom zudem sogenannte Codeabschnitte hinzu.

Insgesamt fügten die Forscher so später sowie später unzählige DNA-Schnipsel zu jeweils 1.000 Basenpaaren langen Stücken zusammen sowie kombinierten diese dann wiederum zu stets längeren Ketten. Das Ergebnis: Das synthetische Chromosom, dem die Genetiker die Bezeichnungen "synIII" gaben.

Nachdem sie dann einer natürlichen Hefezelle ihr eigenes Chromosom III fern hatten, ersetzten sie dieses durch das künstliche Chromosom. Dies, so erklären die Forscher, sei "ein heikles Spiel", dort falsche Veränderungen bei die Aktivierung künstlicher Gene unausweichlich zum Absterben die Zelle führen.

Wie sich selbst zeigte, waren die Bemühungen jedoch erfolgreich sowie trotz mehr als 50.000 Abänderungen hinein Chromosomencode entwickelte sich selbst die Hefe mit künstlichem Erbgut völlig normal. Dieser Meilenstein, so zeigt sich selbst Boeke stolz, zeige, "dass auch künstliche Chromosome robust sein können sowie man daher auf diese Gattung sowie Gattung die Backhefe neue Eigenschaften verleihen kann."

Der Straße zu maßgeschneiderten Organismen, die entsprechend ihrer Funktionen von medizinischen Wirkstoffe bis hin zu Treibstoffe herstellen oder Umweltschadstoffe abbauen können, scheint daher weiter ofen als je zuvor. "Unsere Projekt verschiebt den Zeiger die synthetischen Biologie von die Theorie in die Wirklichkeit", erklärt Boeke abschließend.


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Quelle: med.nyu.edu