Eukaryonten-Chromosom künstlich hergestellt

Nachdem bereits Bakterien-Chromosomen und Viren-DNA künstlich synthetisiert wurden, stellt dies nun einen weiteren Erfolg im jungen Feld der Synthetischen Biologie dar. Boeke und seine Mitarbeiter wählten mit Chromosom III das drittkleinste Chromosom der Hefe aus. Da die Abfolge der fast 317 000 Basen bekannt ist, konnten die Forscher kleine Stücke der DNA synthetisieren und diese dann durch homologe Rekombination in ein natürliches Chromosom einfügen. Nach und nach entstand dadurch ein vollsynthetisches Chromosom. Dabei bildeten die Forscher das natürliche Gegenstück aber nicht eins zu eins ab, sondern nahmen einige Veränderungen vor. So entfernten sie Duplizierungen, sogenannte springende Gene (Transposons) und Junk-DNA, also nicht-codierende DNA.

Obwohl das fertige Chromosom »synIII« mit 274 000 Basenpaaren deutlich kürzer als das Original ist, scheint es dennoch voll funktionsfähig zu sein. Hefezellen mit diesem Chromosom entwickeln sich genauso wie unveränderte Hefezellen. Nun arbeiten die Forscher in Kooperation mit anderen Laboratorien weltweit, das gesamte Genom der Hefe zu synthetisieren. Die Hälfte der Arbeit sei Boeke zufolge bereits geschafft.

Das Ziel ist prinzipiell, Lebewesen nach Maß herzustellen und sie mit bestimmten Eigenschaften auszustatten, sodass sie zum Beispiel Kraftstoffe oder Wirkstoffe produzieren. Die Arbeit von Boeke und Kollegen lässt aber auch die Möglichkeiten der Methode erahnen: Was mit Hefe-Chromosomen funktioniert, ist auch bei Pflanzen und Tieren möglich. /