Auch für Biologen gibt es Aufgaben, bei denen sie ihrem Spieltrieb freien Lauf lassen können. Die synthetische Biologie ist so ein Arbeitsfeld. Hier tummeln sich vor allem junge Spitzenforscher. Ron Weiss von der Elite-Universität Princeton ist mit 40 Jahren fast schon ein Großvater der Szene:
Wir haben eine Menge Spaß. Und der wächst und wächst.
Während Gentechniker die Erbinformation aus Zellen entnehmen, um sie dann zwischen den Arten hin- und her zu übertragen, fangen die synthetischen Biologen ganz von vorne an. Sie planen das Leben neu. Weiss:
Du gehst zum Computer und sagst ihm, was er machen soll. Das ist Programmieren. Nichts anderes machen wir in der synthetischen Biologie.
In Princeton bei New York und am M.I.T. in Boston entstehen aus Biomolekülen Schaltkreise. Biologische Schaltkreise. Das funktioniert so: Ein Biomolekül gibt ein Signal ab, ein anderes empfängt das Signal und gibt es weiter. So werden mehrere Eiweiße oder Erbmoleküle in Reihe geschaltet, oder zu einem kleinen Netz verknüpft. Weiss:
Wir programmieren nicht nur einzelne Zellen. Wir können über unsere Bio-Schaltkreise auch Millionen oder Milliarden von Zellen so organisieren, dass sie zusammenarbeiten. Sie kommunizieren miteinander und machen letztlich das, was wir wollen. Im Moment lernen wir gerade, wie man mit Bio-Schaltkreisen Muster erzeugt.
So veranlassten die Forscher ihre Bakterien, im Rhythmus zu blinken. Ein Leuchtmolekül im Innern von Millionen Bakterien wird dabei über Bio-Schaltkreise gesteuert. Bei ihrer Tagung in Boston planen die Bio-Bastler ein ganz besonderes Highlight. Escherichia Coli-Bakterien blinken im Polka-Rhythmus. Bis die Bakterien ihre Tanzschule absolviert hatten, dauerte es allerdings viele Monate. Demnächst soll das schneller gehen: durch so genannte Biobricks - Biosteine. Das sind biologische Fertigbauteile. Sie können in Serie produziert und dann innerhalb von Wochen zu Schaltkreisen kombiniert werden. Wenn das routinemäßig funktioniert, dann könne man auch an praktische Anwendungen denken, so Ron Weiss:
Wenn man diese genetischen Schaltkreise in Stammzellen einbaut, dann könnte man die Zellen steuern und neu koordinieren. Man könnte sie dazu bringen, ganz bestimmte Gewebe zu bilden, wie sie in der Medizin dringend gebraucht werden. In Zukunft werden wir Gewebe auf Bestellung liefern können. Genau mit dem gewünschten Design.
Auch einzelne Biomoleküle, wie Eiweiße, lassen sich nach Plan konstruieren. Sie können dann Dinge tun, die natürliche Eiweiße nicht können. Einer der führenden Eiweiß-Designer ist Homme Hellinga von der Duke -Universität in North Carolina:
Wir können ein zuckerbindendes Eiweiß so umschulen, dass es den Sprengstoff TNT bindet. So können wir Lebewesen schaffen, die in der Umwelt nach Explosivstoffen suchen.
Aber bis zum Schritt in die Praxis ist es noch weit. Mindestens zehn Jahre, sagt der Eiweiß-Bastler Hellinga. Bis dahin dominiert der Spaßfaktor.
Wir haben eine Menge Spaß. Und der wächst und wächst.
Während Gentechniker die Erbinformation aus Zellen entnehmen, um sie dann zwischen den Arten hin- und her zu übertragen, fangen die synthetischen Biologen ganz von vorne an. Sie planen das Leben neu. Weiss:
Du gehst zum Computer und sagst ihm, was er machen soll. Das ist Programmieren. Nichts anderes machen wir in der synthetischen Biologie.
In Princeton bei New York und am M.I.T. in Boston entstehen aus Biomolekülen Schaltkreise. Biologische Schaltkreise. Das funktioniert so: Ein Biomolekül gibt ein Signal ab, ein anderes empfängt das Signal und gibt es weiter. So werden mehrere Eiweiße oder Erbmoleküle in Reihe geschaltet, oder zu einem kleinen Netz verknüpft. Weiss:
Wir programmieren nicht nur einzelne Zellen. Wir können über unsere Bio-Schaltkreise auch Millionen oder Milliarden von Zellen so organisieren, dass sie zusammenarbeiten. Sie kommunizieren miteinander und machen letztlich das, was wir wollen. Im Moment lernen wir gerade, wie man mit Bio-Schaltkreisen Muster erzeugt.
So veranlassten die Forscher ihre Bakterien, im Rhythmus zu blinken. Ein Leuchtmolekül im Innern von Millionen Bakterien wird dabei über Bio-Schaltkreise gesteuert. Bei ihrer Tagung in Boston planen die Bio-Bastler ein ganz besonderes Highlight. Escherichia Coli-Bakterien blinken im Polka-Rhythmus. Bis die Bakterien ihre Tanzschule absolviert hatten, dauerte es allerdings viele Monate. Demnächst soll das schneller gehen: durch so genannte Biobricks - Biosteine. Das sind biologische Fertigbauteile. Sie können in Serie produziert und dann innerhalb von Wochen zu Schaltkreisen kombiniert werden. Wenn das routinemäßig funktioniert, dann könne man auch an praktische Anwendungen denken, so Ron Weiss:
Wenn man diese genetischen Schaltkreise in Stammzellen einbaut, dann könnte man die Zellen steuern und neu koordinieren. Man könnte sie dazu bringen, ganz bestimmte Gewebe zu bilden, wie sie in der Medizin dringend gebraucht werden. In Zukunft werden wir Gewebe auf Bestellung liefern können. Genau mit dem gewünschten Design.
Auch einzelne Biomoleküle, wie Eiweiße, lassen sich nach Plan konstruieren. Sie können dann Dinge tun, die natürliche Eiweiße nicht können. Einer der führenden Eiweiß-Designer ist Homme Hellinga von der Duke -Universität in North Carolina:
Wir können ein zuckerbindendes Eiweiß so umschulen, dass es den Sprengstoff TNT bindet. So können wir Lebewesen schaffen, die in der Umwelt nach Explosivstoffen suchen.
Aber bis zum Schritt in die Praxis ist es noch weit. Mindestens zehn Jahre, sagt der Eiweiß-Bastler Hellinga. Bis dahin dominiert der Spaßfaktor.