Wissenschaftler, Atombombentests im amerikanischen Westen seien für die Öffentlichkeit ungefährlich, aber die Krebsrate unter den Menschen, die windabwärts vom Testgebiet leben, zeigt jetzt, daß sich die Wissenschaftler geirrt haben.

Ist es möglich, daß Wissenschaftler, die mit Kräften und biologischen Vorgängen experimentieren, die sie nicht völlig verstehen, versehentlich eine schreckliche neue Krankheit entfesseln? Einige halten das für möglich.

Doch was machen die Wissenschaftler eigentlich mit den Genen?

Versprechungen und Plasmide

ZELLEN sind sehr klein. Etwa 500 durchschnittlich große Zellen haben auf dem Punkt am Ende dieses Satzes Platz. Doch jede Zelle enthält im allgemeinen die gesamte DNS, die zur Entstehung eines Lebewesens nötig ist.

Wenn die Zellen schon so klein sind, müssen natürlich die DNS-Moleküle noch viel kleiner sein. Sie sehen aus wie lange, verdrehte Fäden, und tatsächlich sind sie so lang, daß die gesamte DNS deines Körpers aneinandergelegt mehrmals bis zur Sonne und wieder zurück reichen würde. Die Fäden sind aber sehr dünn, nur etwa 1/400 000stel Millimeter.

Diese langen, dünnen DNS-Fäden müssen nun, was alles noch komplizierter macht, irgendwie in die Zellen hineingepackt werden, und die einzige Möglichkeit, sie dort unterzubringen, ist, daß sie zu ganz dichten Bündeln zusammengedreht werden. Das erschwert es Wissenschaftlern natürlich, bestimmte Stellen eines bestimmten DNS-Moleküls zu lokalisieren, für die sie sich interessieren mögen, die Gene. Wissenschaftler können nicht einfach eine Zelle unter ein Mikroskop legen, das gewünschte Gen heraussuchen und es dann mit einer Pinzette herausnehmen und durch ein anderes Gen ersetzen.

Plasmide kommen zu Hilfe

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß Bakterien oft einige DNS-Moleküle enthalten, mit denen es sich leichter arbeiten läßt. Diese DNS-Stränge sind mehr oder weniger unabhängig von der übrigen DNS in der Bakterie. Sie bilden Ringe, die leicht von einer Bakterie an eine andere weitergegeben werden können. Man nennt sie Plasmide. Gegenwärtig sind die Plasmide der Schlüssel zum Verpflanzen oder „Spleißen“ von Genen.

Das Genspleißen bei höheren Pflanzen und Tieren ist nicht so leicht, weil diese Zellen keine Plasmide haben, und auch ihr genetisches Regulationssystem ist weit komplizierter. Wissenschaftler hoffen aber, daß auch auf diesem Gebiet Genmanipulationen bald möglich sein werden. Wenn ihnen das gelingt, werden sie in Pflanzen Gene von Bakterien einbauen können, die Stickstoff im Erdboden binden, so daß es nicht nötig sein wird, den Erdboden mit Stickstoffdünger anzureichern. Sie hoffen auch, daß es eines Tages möglich sein wird, genetisch bedingte Krankheiten wie die Sichelzellenanämie zu heilen, indem sie defekte Gene im Menschen ersetzen.

„Gegenwärtig wird eine Bakterie vervollkommnet, die Öl zurückgewinnen kann, während andere programmiert werden, Metalle unter der Erdoberfläche zu extrahieren“, schreibt Drummond C. Bell, Vorsitzender der National Distillers und Chemical Corporation, in der Zeitschrift Leaders. „Folgendes stellt die neue Wissenschaft bereits her oder wird sie bald herstellen: menschliches Insulin zur Bekämpfung von Diabetes; krebsbekämpfendes Interferon aus menschlichen Zellen; Impfstoffe zur Verhinderung von Krankheiten wie Hepatitis und Malaria sowie Hormone zur Heilung von Zwergwuchs oder Bluterkrankheit und andere, die das Wachstum von Rindern und Schweinen beschleunigen. Zu den Erfindungen, die gegenwärtig gemacht werden, gehören auch kalorienarmer, fruktosereicher Zucker, Pflanzen, die ihren Dünger aus der Luft beziehen können, eine Weizensorte mit dem doppelten Proteingehalt heutiger Sorten und eine Weizensorte, die nur ein Zehntel soviel Wasser braucht wie die heutigen.“

Auch heißt es, daß man mit Hilfe der Genchirurgie einen unschädlichen, wirkungsvollen Impfstoff gegen die Maul- und Klauenseuche hergestellt hat (Time, 29. Juni 1981).

Kein Wunder, daß die Genchirurgie plötzlich zu einem Großunternehmen geworden ist! Diese Verschiebung vom Versuchslabor zur Produktion hat jedoch einige Leute alarmiert. Warum?

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