Wie verpflanzt man ein Gen?

ANGENOMMEN, du wolltest ein Gen verpflanzen oder „spleißen“. Wie würdest du dabei vorgehen?

Zunächst einmal brauchst du das Gen, d. h. den Abschnitt der DNS, der den „Code“ oder „Bauplan“ für ein bestimmtes Protein enthält. Es gibt jetzt „Genmaschinen“, mit denen man einfache Gene aus inaktiven chemischen Substanzen synthetisch herstellen kann. Kompliziertere Gene muß man in der DNS lebender Zellen lokalisieren und daraus isolieren.

Als nächstes brauchst du ein Plasmid und ein Restriktionsenzym, eine besondere chemische Substanz, die das Plasmid an der richtigen Stelle aufschneidet, an deren „klebrigen Enden“ das Gen dann eingesetzt werden kann.

Vielleicht solltest du auch darauf achten, daß dein neues Gen mit einem speziellen Gen verbunden ist, das als „Einschalter“ wirkt. Es könnte sonst sein, daß das neue Gen nicht funktioniert. Schließlich haben weder das Plasmid noch die Bakterie, in die du es hineinsteckst, irgendeine Verwendung für das neue Gen. Für sie ist das Gen ohne Nutzen. Warum sollten die Bakterien daher Zeit und Energie verschwenden, um das zu produzieren, was im Gen verschlüsselt ist?

Der Sinn des „Einschalters“ ist, die Bakterien glauben zu machen, sie würden etwas produzieren, was sie benötigen, obwohl sie in Wirklichkeit etwas produzieren, was du benötigst. Diese Schalter werden „Regulatorgene“ genannt.

Füge nun das Regulatorgen und das neue Gen zusammen, und vermische sie mit einer großen Zahl klebriger Plasmide. Einige der Plasmide werden sich mit dem neuen Gen verbinden und dadurch wieder zu einem Ring werden. Als nächstes gib die „gespleißten“ Plasmide in eine Schale mit einer großen Zahl Bakterien. Einige Bakterien werden einige der Plasmide absorbieren. Bakterien tauschen häufig Plasmide aus. Plasmide sind zum Beispiel gewöhnlich dort, wo sie neue Gene bekommen, die sie gegen Antibiotika immun machen.

Wenn alles gutgegangen ist, werden wenigstens einige der Bakterien Plasmide mit den neuen Genen absorbiert haben, und wenigstens einige der Plasmide werden in den Bakterien funktionieren und mit Hilfe der Ribosomen der Bakterien und anderer „Arbeiter“ das produzieren, was du produziert haben möchtest. Die Bakterien sind eine kleine „Fabrik“ geworden, die zu deinen Diensten steht. Aber diese Fabrik hat den Vorteil, daß sie sich vermehrt. Die Bakterien teilen sich und werden zu mehr Bakterien, die alle dein besonderes Gen enthalten und alle das gewünschte Protein herstellen.

[Bild auf Seite 8]

Gen + Plasmid = modifiziertes Plasmid → von Bakterie absorbiert