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Die Jagd auf die Gene und deren Funktion

10.07.2000  00:00 Uhr

-TitelGovi-Verlag

BIOTECHNOLOGIE

Die Jagd auf die Gene
und deren Funktion

von Britta Urmoneit, Düsseldorf

Drei Milliarden Buchstaben des menschlichen Erbguts wollen Genetiker in weltweiter Zusammenarbeit in den nächsten Jahren vollständig dechiffriert haben. Doch erst die Entschlüsselung der ursprünglich auf mehr als 100.000 geschätzten menschlichen Gene in diesem molekularen Heuhaufen und vor allem die Aufklärung der Genfunktionen bringt den Erfolg, den man sich aus dem Humangenom-Projekt (Human Genome Organisation, kurz HUGO) verspricht. Am 6. April diesen Jahres hatte der zu HUGO konkurrierende Privatunternehmer Craig Venter das menschliche Erbgut bereits zu 99 Prozent entschlüsselt und angekündigt, bis Ende des Jahres das verbleibende Prozent zu liefern.

Beim größten Marathon in der Geschichte der Biologie hetzen die Forscher im Sprint dem Ziel entgegen. Zwei Meilensteine des Humangenom-Projekts waren am 26. November des letzten Jahres bereits erreicht worden. In Washington feierte das National Human Genome Research Institute die erste Milliarde entschlüsselter Basenabfolgen der menschlichen DNA – damit ist rund ein Drittel des Projektes erreicht. Zur gleichen Zeit zelebrierten im britischen Cambridge die Mitarbeiter des Sanger Centres die komplette Entzifferung des menschlichen Chromosoms 22 - das erste vollständige Kapitel des DNA-Buches. Die gesamte Basenabfolge ist bereits veröffentlicht. Es dauerte rund fünf Jahre, die insgesamt 545 Gene auf dem Chromosom zu kartieren (1).

Das Humangenom-Projekt hat das Ziel, die vollständige Bauanleitung des Menschen zu entziffern, das heißt, die in seinem Erbmaterial, dem Genom, niedergelegte genetische Information in allen Einzelheiten zu verstehen. Diese bildet die individuelle genetische Grundlage jedes Einzelnen. Die Bausteine sind die vier Basen Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin, die paarweise und in wechselnder Abfolge die Stufen der wendeltreppenartigen DNA-Leiter bilden. Aus rund drei Milliarden solcher Stufen, gruppiert in über 100.000 Genen, soll sich das Erbgut auf den 46 Chromosomen des Menschen zusammensetzen.

Das Genom von Organismen zu entschlüsseln, war seither der Traum eines jeden Genetikers und Molekularbiologen. Inzwischen ist das komplette Erbgut mehrerer Organismen sequenziert worden. Dazu gehören das Bakterium Haemophilus influenzae (2), die Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae (3 - 5) und der Wurm Caenorhabditis elegans (6). Ende letzten Jahres entschlüsselten Genetiker die Erbanlagen der Kresse ähnlichen Pflanze Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) (7, 8). Insgesamt erwarten sie, dort rund 26000 Gene zu finden. Gene, das sind sinnvolle Sequenzen auf den langen DNA-Ketten, die sich im Falle des Ackerschmalwands aus rund 130 Millionen Basen zusammensetzen. Während sich auf den Pflanzenchromosomen zusammen beinahe 8000 Gene befinden, liegen auf einem menschlichen Chromosom von ähnlicher Größe, etwa dem Chromosom 22, nur 545 Gene, also wesentlich weniger. Dabei handelt es sich bei Arabidopsis um ein relativ simples Pflanzengenom. Pflanzen besitzen das größte genetische Potenzial überhaupt.

Letztes Jahr startete ein weiteres Genomprojekt. Das amerikanische National Institute of Health (NIH) fördert mit 21 Millionen Dollar zehn Laboratorien, die das komplette Genom der Maus entschlüsseln sollen. Dank effektiver automatischer Sequenziereinrichtungen sollen die drei Milliarden Buchstaben auf den 21 Chromosomen bereits in drei Jahren ermittelt sein.

HUGOs Geburt

Der Oktober des Jahres 1990 gilt als Geburtsmonat von HUGO. Mit circa drei Milliarden US-Dollar veranschlagten Fördergeldern ist es das größte Projekt, das jemals in der Biologie begonnen wurde. Inzwischen nehmen an diesem Projekt zwanzig Institute aus Großbritannien, Frankreich, Deutschland, Japan, China und den USA teil. Bis 2005 wollte sich die weltweite Gemeinschaft der Genpuzzler Zeit lassen, um alle Buchstaben der menschlichen DNA zu entziffern. Doch nicht nur technische Fortschritte haben den Ablauf beschleunigt. Wurde früher noch per Hand in mühsamen Schritten die Sequenzierung nach Sanger vorgenommen, arbeiten heute effektive automatische Sequenziereinrichtungen Tag für Tag rund um die Uhr (9). So werden zur Zeit mehr als eine Million Basenpaare pro Tag verarbeitet. Die Grundlage dafür bietet die 1977 gefundende DNA-Sequenziermethode nach der Kettenabbruchmethode von Frederick Sanger (10), für die er 1980 den Nobelpreis erhielt.

Massive Konkurrenz entsteht dem HUGO-Projekt durch den Privatforscher Craig Venter. In seiner 1998 eigens dafür gegründeten Firma Celera Genomics Corp. in Rockville (Maryland), möchte Venter das menschliche Genom ebenfalls sequenzieren - allerdings für zahlende Kunden und in Rekordzeit. Und Venter schlägt zwei Fliegen mit einer Klappe. Ende März diesen Jahres konnte er der Wissenschaft seinen ersten Erfolg präsentieren, der für sein Konzept spricht, die Entschlüsselung des Erbguts der Fruchtfliege Drosophila (11). Für viele Forscher gilt dies als Meilenstein auf dem Weg zum menschlichen Erbgut, denn die Zellen der Fliege ähneln sehr denen von Säugtieren. Kurz darauf, am 6. April, präsentierte Venter seinen nächsten Erfolg: Zu 99 Prozent hat Celera das menschliche Erbgut sequenziert. Sein Unternehmen besitzt damit als erstes eine komplette Sequenz des menschlichen Genoms und hat wirtschaftlich gewonnen. Die Aktien von Celera Genomics stiegen nochmals enorm in die Höhe; seit 1999 hat das Unternehmen seinen Aktienwert verneunfacht.

Bereits jetzt hat Venter sich zum Sieger des Wettlaufs erklärt und angekündigt, bis Ende des Jahres 2000 das menschliche Genom komplett entschlüsselt zu haben. Im Wettrennen um die Entschlüsselung des menschlichen Erbguts ist Celera - was übrigens aus dem Lateinischen kommt und schnell oder eilig bedeutet - dem staatlich geförderten Humangenomprojekt (HGP) damit um Längen zuvorgekommen. Die Firma hat erst im September letzten Jahres mit der Entschlüsselung begonnen. Das heißt, sie arbeitet erst rund neun Monate an dem Projekt, an dem das staatliche HUGO bereits seit 1990 sitzt.

Wie konnte das Unternehmen so schnell den Erfolg verbuchen? Die Firma nutzte alle möglichen Vorteile. Zum einem profitierte Celera von den täglich im Internet veröffentlichten Datensequenzen des staatlichen Projektes. Zum anderen nutzte Venter eine andere Methode bei der Entschlüsselung des Erbguts. Mit Hilfe einer Technik, die als die Schrotflinten-Technik unter Fachleuten bekannt ist, macht Venters Unternehmen rasende Fortschritte. Dazu wird das Erbgut in einzelne Bestandteile zerschossen, sequenziert und anschließend wie ein Puzzle wieder zusammengefügt. Diese Methode wird von Experten wie Professor Andre Rosenthal, Leiter des deutschen HUGO, bemängelt. Das Verfahren sei zwar schnell, aber die Ergebnisse dementsprechend lückenhaft; die Folge ist eine aufwendige Nachbearbeitung der Ergebnisse. Außerdem sei die hochautomatisierte Entschlüsselung der drei Milliarden Basenpaare mit einer hohen Fehlerquote behaftet, meint Bioinformatiker Jens Reich. Jede 100. Base wird statistisch gesehen verkehrt gelesen. Diese Fehler müssten korrekterweise durch erneutes Nachsequenzieren mühsam gefunden werden. So meinen einige Kritiker, dass auf die Daten von Venter in letzter Instanz kein Verlass sei, da er bislang keinerlei Qualitätsparameter zur Länge oder Vollständigkeit der Gensequenzen angibt. Um das alles richtig zu beurteilen, müsste Venter seine Daten veröffentlichen. Wie Celera mit der Veröffentlichung der Daten umgeht, ist noch unklar.

Später Start in Deutschland

Seit 1995 beteiligt sich auch Deutschland mit jährlich rund 40 Millionen DM an dem Unternehmen. Das Deutsche Humangenom-Projekt (DHGP) wird gemeinsam getragen vom Bundesforschungsministerium (BMBF), der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), der Max-Planck-Gesellschaft (MPG) und der Hermann-von-Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren (HGF).

Im Gegensatz zur USA hat die gezielte staatliche Förderung der Genomforschung in Deutschland erst relativ spät eingesetzt. Durch die Gründung des Vereins zur Förderung der Humangenom-Forschung e.V. (kurz: Förderverein oder FV) schließt die forschende pharmazeutische Industrie ein Innovationsbündnis mit der akademischen Forschung. Der Förderverein hat die Aufgabe, die Humangenom-Forschung, insbesondere das DHGP, zu unterstützen, um in Deutschland einen Beitrag zur industriellen Verwertung der Forschungsergebnisse zu leisten.

Zu den Gründungsmitgliedern zählen acht Pharmaunternehmen mit Sitz in Deutschland: Asta Medica, BASF, Bayer, Boehringer Ingelheim International, Boehringer Mannheim, Aventis, Merck und Schering. Als Gegenleistung forderten sie, dass die gewonnenen Ergebnisse mindestens sechs Monate unter Verschluss blieben, bis die Unternehmen sie auf ihre Patenttauglichkeit geprüft hätten. Erst nach heftigen internationalen Protesten lenkten die deutschen Firmen ein, die Daten zu veröffentlichen. Anders handhabt es die Firma Celera. Sie kann ihre Ergebnisse an interessierte Kunden verkaufen, behält aber die Rechte an den Daten für eine kommerzielle Verwertung.

Pharmazeutische Unternehmen stehen unter enormem Druck, die Effizienz ihrer Wirkstofffindungs- und -entwicklungsprogramme zu erhöhen, um bessere Arzneimittel zur kausalen Therapie in kurzer Zeit zur Marktreife zu entwickeln. So könnte die Humangenom-Forschung wichtige Beiträge zur Identifizierung krankheitsrelevanter Gene und zu deren Validierung als mögliche molekulare Ansatzpunkte für eine Therapie leisten. Darüber hinaus gibt es deutliche Hinweise, dass Wirksamkeit, Verträglichkeit und Kinetik bestimmter Arzneimittel durch eine genetische Prädisposition des Patienten beeinflusst werden. Genetische Daten dürfen daher künftig auch in der präklinischen und klinischen Entwicklung eine Rolle spielen.

Eines steht fest: HUGO wird teurer als die veranschlagten drei Milliarden US-Dollar. Während in Großbritannien und den USA immer mehr Geld für die Sequenzierung zur Verfügung steht, sieht es in Deutschland völlig anders aus (12). Die Fördergelder wurden drastisch gekürzt. "Ein Dilemma für Deutschland" nennt dies Professor Dr. Hans Lehrach vom Max-Planck-Institut für molekulare Genetik in Berlin. "Mit der deutschen Genomforschung wird nun der gleiche Fehler gemacht wird, wie damals bei der Forschung und Entwicklung in der Elektroindustrie. So wie wir heute Chips und Computer im Ausland kaufen, wird Deutschland demnächst die Gendaten für die Forschung wahrscheinlich bei großen ausländischen Forschungskonzernen teuer erwerben müssen", kritisiert Lehrach die deutsche Vorgehensweise.

Koordination ist alles

Ungewöhnlich ist das Genomprojekt wegen seiner Koordination. Weltweit sprechen sich Wissenschaftler ab, wer welche Aufgaben anpackt. Deutschland hat zum Beispiel Teile der Chromosomen 7, 11 und 21 sowie des Geschlechtschromosoms X übernommen. So wird Doppelarbeit verhindert, die es in der modernen Biologie sonst gibt.

Das internationale Humangenom-Projekt hat beträchtliche Erfolge vorzuweisen. Immerhin waren 1998 bereits rund 1,5 der zwei Millionen Basen des X-Chromosoms in Deutschland sequenziert worden (13). Dank der Erkenntnisse, die sich aus dem Projekt entwickelt haben, hat sich die Geschwindigkeit der Entdeckung neuer Gene mehr als verfünffacht (14). Die Mukoviszidose (Cystische Fibrose), eine Krankheit, bei der sich ein zäher Schleim in der Lunge ansammelt und so das Atmen langsam unmöglich macht, ist eine der häufigsten tödlichen genetisch bedingten Erkrankung bei Europäern. Das beteiligte Gen wurde 1989 von einer amerikanischen und einer kanadischen Gruppe identifiziert (15, 16). Die Suche danach hatte rund acht Jahre gedauert und kostete schätzungsweise 50 Millionen Dollar. In Deutschland trägt circa jeder Vierte ein solches Krankheitsgen; die Krankheit bricht jedoch nur aus, wenn ein Kind von Vater und Mutter je eine veränderte Kopie des Gens erhält. 1994 und 1995 wurden zwei weitere Gene entdeckt, die bei seltenen erblichen Formen von Brustkrebs eine Rolle spielen (17, 18). Trägerinnen eines veränderten Gens haben ein stark erhöhtes Risiko, Brustkrebs zu entwickeln. Auf dem jüngst sequenzierten Chromosom 22 sind ebenfalls Krankheiten wie das DiGeorge-Syndrom, das Katzenaugen-Syndrom, das Ewing-Sarkom, die Neurofibromatosis vom Typ 2 sowie das Velocardiofacial-Syndrom lokalisiert (19).

Inzwischen stehen für einige dieser Krankheiten bereits diagnostische Tests zur Verfügung, mit deren Hilfe das veränderte Gen nachgewiesen werden kann. Gleichfalls starteten bereits erste klinische Versuche zur Gentherapie für einige dieser Krankheiten.

Erst kürzlich konnte das Chromosom 21 vollständig sequenziert und kartiert werden (20). Auf diesem Chromosom befindet sich unter anderem das Gen für das Protein APP, das wesentlich an der Alzheimer-Erkrankung beteiligt ist (siehe Titelbeitrag in PZ 29/99). Außerdem ist Chromosom 21 für das Down-Syndrom (Trisomie 21) verantwortlich. Überraschend für die Wissenschaft aber war, dass sich weit weniger Gene auf diesem Chromosom befinden als angenommen.

Daraus ergibt sich eine neue Gen-Hochrechnung für das gesamte Erbgut. Dies sollte, so bisherige Schätzungen, rund 100.000 Gene umfassen. Es werden aber nur knapp ein Drittel sein, lautet das Ergebnis zweier unterschiedlicher Forschungsansätze. Der Grund für die Diskrepanz zwischen den geschätzten Genzahlen ist allerdings noch nicht bekannt. Brent Ewing and Philip Green von der Washington University kommen auf insgesamt 34.000 Gene (21). Und das Forscherteam um Jean Weissenbach von der Genoscope in Frankreich meint, das menschliche Erbgut werde von nur 30.000 Genen bestimmt. Die Forscher folgern, dass die Komplexität des menschlichen Organismus nicht durch den Genreichtum wiedergegeben werde, sondern in einer ausgeklügelten Steuerung der Gene begründet sei.

Das Versprechen HUGOs

Die Humangenom-Forschung soll der Medizin völlig neue Möglichkeiten eröffnen. Ist die Basenabfolge erst einmal identifiziert, soll sie, in Datenbanken abgelegt, mit noch zu entwickelnden Werkzeugen analysiert und nutzbar gemacht werden (22, 23). Das deutsche Projekt verfolgt drei wesentliche Ziele: die Identifikation medizinisch relevanter menschlicher Gene auf der Basis der systematischen Analyse des menschlichen Genoms, die Aufklärung von deren Funktion und schließlich deren Regulation. Damit sollen Diagnostik, Prävention und Therapie menschlicher Krankheiten mit genetischer Komponente verbessert werden.

Die Bedeutung des Humangenom-Projekts DHGP geht jedoch weit über die genetisch bedingten Erkrankungen hinaus. So wird die Kenntnis aller molekularen Grundbausteine des menschlichen Organismus auch der pharmakologischen Forschung helfen, neue Zielmoleküle für eine gerichtete Medikamentenentwicklung zu finden (24). Außerdem verspricht man sich wichtige Impulse für das Verständnis der Krebsentstehung und die Behandlung dieser Erkrankungen.

Etwa 6000 Krankheiten werden nach heutiger Schätzung jeweils durch ein einziges schadhaftes Gen verursacht. Wenn im genetischen Text ein Wort falsch "buchstabiert" wird, so produziert die Zelle nicht das korrekte Protein oder aber eine falsche Menge des Proteins. Solche Fehler können das sensible Gleichgewicht des Organismus durcheinander bringen und eine Krankheit auslösen. Doch damit ist erst der kleinere Teil der genetischen Faktoren für Krankheiten aufgeklärt. Die Erforschung von Erkrankungen, an denen mehrere, oft Dutzende von Genen beteiligt sind - etwa Arteriosklerose, Herzinfarkt, Asthma oder Krebs - ist schwieriger. Dazu kommt das Zusammenwirken mit Umweltfaktoren, etwa Schadstoffen, oder einseitiger Ernährung. Forscher gehen sogar davon aus, dass das Genomprojekt helfen wird, für Volkskrankheiten wie Asthma oder Krebs neue Therapien zu entwickeln. Bis dahin allerdings nutzt die Kenntnis von den Genen den einzelnen Patienten oft nur wenig.

HUGO schürt Ängste

Zur Erforschung und Lösung ethischer, rechtlicher und sozialer Fragen, die durch die Genomforschung aufgeworfen werden, hat das Humangenom-Projekt seit seinem Start etwa fünf Prozent des Budget eingesetzt. Eines der wichtigsten Prinzipien der öffentlich geförderten Genomprojekte ist die Pflicht, alle Ergebnisse offen zu legen. Rechtlich und gesellschaftlich muss sicher gestellt sein, dass genetische Daten nur mit Zustimmung des Betroffenen erhoben werden. Diese Informationen dürfen keinesfalls zum Nachteil der getesteten Person sein und nicht unerlaubt an Dritte weitergegeben werden. Es muss ausgeschlossen sein, dass ein Mensch wegen einer Veranlagung für eine bestimmte Erkrankung gegenüber Versicherungen oder auf dem Arbeitsmarkt benachteiligt wird. Aber genau dies befürchten viele Kritiker.

In dem Kinofilm "GATTACA" von 1998 zeigte der Regisseur Andrew Niccol seine persönliche Vision unserer genbiologischen Forschung. Er skizzierte eine Zukunft, in der genetische Überlegenheit eine zentrale Rolle spielt und die persönliche Identifikation mit einem Personalausweis nicht mehr reicht, sondern nur mit Hilfe des individuellen genetischen Codes. So könnte es vielleicht bald genetische Personalausweise geben.

In den USA soll es bereits Fälle gegeben haben, in denen Krankenversicherungen den Beitrag von Kunden erhöht haben, da sie zum Beispiel das mutierte Brustkrebsgen tragen. Das ist auch hierzulande keine Fiktion: Schon fragen private Krankenversicherungen in einer Anamnese nach Krebsleiden in der Familie. Sie wollen damit auf die genetische Komponente dieser Erkrankung hinaus, die voraussagen soll, ob der zu Versichernde demnächst selbst erkranken wird. Auch Arbeitgeber sind daran interessiert, ausschließlich gesunde Arbeitnehmer einzustellen. Weiß man erst, wo die Gene liegen, die potenzielle Krankheiten bergen, dann ist es ein Kinderspiel, diese durch DNA-Analysen des Betroffenen zu finden.

Die Menschen selbst werden ihre genetischen Veranlagungen vielleicht bald kennen und ihr Leben danach ausrichten. Solche genetisch determinierten Zukunftsaussichten erschrecken die Gesellschaft. Es wird sich zeigen, ob die Prinzipien des öffentlich geförderten Projekts eingehalten werden können – auch angesichts der Konkurrenz durch das amerikanische Unternehmen Celera, das sich diese Prinzipien natürlich nicht zugrunde legt. Bundesforschungsministerin Edelgard Bulmahns (SPD) reagierte prompt auf Venters Erfolge und sprach sich für ein "Recht am eigenen Erbgut" aus. Sie bestätigte, dass es keine Patente auf menschliche Gene geben dürfte. Außerdem will sie sich in der Bundesregierung in Zukunft vermehrt für ein weltweites Verbot von Gen-Patenten einsetzen.

Die Stunde der Bioinformatik

Schon lange vor seinem Abschluss verspricht das Humangenom-Projekt, die Biologie und Medizin zu revolutionieren. Das automatisierte Sequenzieren war nur der Anfang. Nach Vorliegen der Sequenzdaten des menschlichen Erbmaterials wird die Herausforderung der Zukunft im Verständnis der Funktion und Aktivität menschlicher Gene bestehen. Um dies ebenso schnell herauszufinden, müsste die Funktionsaufklärung ebenfalls automatisiert werden. Dafür fehlen jedoch Erfahrungen und die richtigen Programme.

Ein Problem, das die Bioinformatik lösen soll. Sie führt die beiden Disziplinen Informationstechnik und Molekularbiologie zusammen. Die Bioinformatik ist somit ein Zweig der anwendungsorientierten Informatik und führt zu Schlüsselprodukten – meistens Softwaresystemen –, die bei der auf molekularbiologischem Wissen basierenden Diagnose und Therapie von Krankheiten sowie beim Medikamentenentwurf eingesetzt werden soll (25). Durch die geballte genomische Information wird aus der rein phänomenologischen beschreibenden Wissenschaft nun eine analytische und erklärende. So begleitet die Bioinformatik bereits die Sequenzierung und stellt komplexe Datenanalysen zur Verfügung, um den genomischen Text zu interpretieren (26). Mit ihrer Hilfe werden mögliche dreidimensionale Strukturen der entsprechenden Proteine errechnet und vor allem Orte vorgeschlagen, wo die Gene innerhalb des Genoms liegen könnten (27).

Allen Techniken voran hat das Screenen Einzug in die Forschung erhalten. Mit Hilfe von speziell dafür entwickelten DNA-Chips sucht man die Gene eines gesamten Organismus ab, um diejenigen Proteine zu finden, die für eine bestimmte gesunde oder krankhafte Lebensfunktion entscheidend sind. Firmen, die auf diesem Gebiet spezialisiert sind, wachsen rasend. Die Firma Lion Bioscience AG in Heidelberg beschäftigt nach eigener Aussage so viele Bioinformatiker wie kein anderes Unternehmen in Europa. Damit ist die Bioinformatik auch ein zukunftsträchtiger Beruf. Leider bieten bislang nur wenige deutsche Hochschulen eine spezielle Ausbildung an.

Äußerlich hat die Arbeit eines Bioinformatikers nichts mit Genetik gemein – er sitzt nicht im Labor, sondern in Räumen, die mit Computern vollgestopft sind. Die Bioinformatik liefert Programme, mit denen genomische Information gescreent werden können. So zum Beispiel das Protein-Backtranslation-Program: Es übersetzt die Proteine in Nukleotidsequenzen mit angepasster Codon Usage. Das heißt, ausgehend von den Proteinen wird auf die DNA-Sequenz rückgeschlossen (ein Codon besteht aus drei Basen, die für eine Aminosäure kodieren). Das ermöglicht die Optimierung der Expression in beliebigen Spezies. Oder das Programm der Sequenz-Invertierung: Mit dieser Software können Sequenzen schnell umgekehrt werden. Der DNA-Leser: Er liest DNA-Sequenzen oder eingefügte Sequenzen oder von Hand eingetippte Sequenzen direkt während der Eingabe mit wählbarer Geschwindigkeit laut vor.

Weiterhin wird an Programmen gearbeitet, die die Raumstruktur von Proteinen vorhersagen können. Diese Programme werden die molekularen Ketten der zu analysierenden Proteine in eine Datenbank eingeben, in der sich Hunderte bis Tausende strukturbekannter Proteine befinden. Das Programm vergleicht (screent) und ermittelt so das Protein, dessen Struktur der des neuen Proteins wahrscheinlich am meisten ähnelt. Ein weiterer Forschungsbereich konzentriert sich auf molekulares Docking, das heißt auf die Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Proteinen und potenziellen Wirkstoffmolekülen.

Ein wenig vollkommener

Relevant für uns alle wird es sein, was die Verantwortlichen für die Entschlüsselung des menschlichen Genoms aus HUGO machen. Ob sich ein fanatischer Privatforscher an den öffentlichen Aufruf des US-Präsidenten Bill Clinton und des britischen Ministerpräsidenten Tony Blair halten wird, die die sofortige Veröffentlichung der Sequenzierdaten fordern? Die Forscher des staatlichen Projektes stehen unter besonderem zeitlichen Druck. Nur wenn sie möglichst schnell alle Sequenzen veröffentlichen, könnten sie verhindern, dass Venter alle seine Gensequenzen patentieren lässt.

Am 26. Juni 2000 war es soweit: Das internationale Projekt legte seinen ersten Arbeitsentwurf von der "Blaupause des Menschen" der Öffentlichkeit vor. Die Forscher berichteten, etwa 20 Prozent der Daten seien vollständig sequenziert, etwa 50 Prozent der Daten nahezu fertig gestellt. Das bedeutet, dass zwar die Sequenz zu 97 Prozent vorliegt, die geforderte Genauigkeit von 99,99 Prozent aber noch nicht erreicht sei. Vorhandene Lücken sollen bis zum Jahr 2003 oder früher geschlossen werden.

Auf die Frage. "Werden wir das Leben kontrollieren?" antwortete James Watson, Nobelpreisträger und Gründer des Humangenom- Projekts. "Ich glaube schon ... wir alle wissen, wie unvollkommen wir sind. Warum sollten wir uns nicht ein wenig vollkommener machen?"

Entwicklung von der Genetik bis hin zu HUGO

JahrEntdeckung 1866 Mendel entdeckt die Gene. 1871 Nukleinsäure wird entdeckt. 1951 Die erste Proteinsequenz wird analysiert (Insulin). 1953 Die Struktur der DNA wird entdeckt. 1960 Der genetische Code wird entschlüsselt. 1977 Die DNA Sequenzierung entwickelt. 1975 bis 1979 Das erste menschliche Gen wird isoliert. 1986 Die DNA-Sequenzierung wird automatisiert. 1989 Beginn von HUGO 1995 Das erste gesamte Genom eines Bakteriums (Haemophilus influenzae) wird entschlüsselt. 1999 Das erste gesamte menschliche Chromosom 22 ist fertig sequenziert. 2000 Celera Genomics von Craig Venter sequenziert und veröffentlicht das Erbgut der Fruchtfliege. 2000 Craig Venter hat das menschliche Genom zu 99 Prozent sequenziert, aber nicht veröffentlicht. 2000 Das zweite menschliche Chromosom 21 ist fertig sequenziert. 2003 Das gesamte menschliche Genom soll von HUGO sequenziert und kartiert sein.

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Anschrift der Verfasserin:
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