Gen-Synthese
Ein Gen ist ein Abschnitt auf der Desoxyribonukleinsäure (DNA),
die - zur Doppelhelix gewickelt - die Chromosomen bildet. Die DNA (Deoxyribonucleic
acid, dt. Desoxyribonukleinsäure) ist „der Stoff, aus dem das
Erbgut ist“. Sie baut das genetische Material aller lebenden Organismen
auf und steuert die Proteinsynthese, also die Eiweißproduktion in
lebenden Zellen. Dadurch bestimmt sie die Vererbung und die Eigenschaften
von Lebewesen, wie zum Beispiel die Resistenz gegenüber Krankheiten
oder äußere Merkmale, wie Haar- und Augenfarbe.
Gene, auch Erbanlage oder Erbfaktor, sind die Träger von Erbinformation,
die Lebewesen durch Fortpflanzung an ihre Nachkommen weitergeben. Die
Genetik erforscht den Aufbau, die Funktion und Vererbung von Genen.
Gene als Bauplan des Lebens
Der „Stoff des Lebens“, die DNA, ist chemisch gesehen ein
langes Kettenmolekül (Polymer) aus Einzelstücken, sogenannten
Nukleotiden. Jedes Nukleotid besteht aus einem Phosphat-Rest, einem Zucker
und einer von vier organischen Basen: Adenin (A), Guanin (G), Thymin (T)
oder Cytosin (C). Der Schlüssel zum Zusammenbauen der Eiweißverbindungen,
der Proteine, liegt in dem Code der Gene, der durch die Abfolge der Basen
die Abfolge der Aminosäuren des jeweiligen Proteins festlegt: Im
genetischen Code stehen jeweils drei Basen für eine bestimmte Aminosäure.
Gene enthalten die „Bauanleitung“ für lebensnotwendige
Zellbestandteile. Die Gene werden bei der Gen-Synthese vervielfacht.
Gen-Synthese im Labor nachgeahmt
Forscher haben dieses Verfahren der Natur abgeschaut, Biotech-Firmen bieten
heute gezielte Gen-Synthese als Auftragsarbeit an. Von der Routine dieser
Spezialanbieter profitieren die Auftraggeber, da sie aufwendige, langwierige
und kostenintensive Experimente und Forschungen zu zahlreichen Verfahren
nicht mehr selbst durchführen müssen.
Ein neuartiges Gensyntheseverfahren greift auf eine vorgefertigten Bibliothek
aus universellen Doppelstrang-DNA-Bausteinen zu. Roboter nehmen den menschlichen
Labormitarbeitern die Arbeit ab: Sie produzieren in einem standardisierten
biochemischen Verfahren das gewünschte Gen.