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Kode-Technologie

Den Kode des Lebens erweitern

© Nediljko Budisa
Das entscheidende Experiment gelang am 27. Mai 1961 um drei Uhr morgens: Der deutsche Biochemiker Heinrich J. Matthaei, Mitarbeiter von Marshall Nirenberg an den National Institutes of Health in Bethesda (Maryland), hatte das erste Kodewort des genetischen Kodes entschlüsselt – mit Hilfe einer fingierten Genbotschaft. Fünf Jahre später war der komplette Kode geknackt, die Bauvorschrift des Lebens nun lesbar.

Das Erstaunliche an diesem Kode: Er wird von allen bekannten Lebensformen genutzt, ob nun Virus, Bakterie, Pilz, Pflanze oder Tier, einschließlich des Menschen. Francis Crick, der 1953 mit James Watson die Doppelhelix- Struktur der DNA aufgeklärt hatte, stellte 1968 die Hypothese vom "frozen accident" auf, vom eingefrorenen Zufall – einmal festgelegt, schien die Sprache des Lebens für alle Zeiten unveränderbar.

Aber auch diese Sprache lebt, und längst sind natürliche Varianten des Kodes bekannt. An seinem Grundprinzip ändert sich aber dadurch nichts: Er ist ein Regelwerk, das jeder der 20 Standard-Aminosäuren für Proteine mindestens eines seiner möglichen Kodewörter zuordnet. Forscher aus dem Bereich der synthetischen Biologie arbeiten inzwischen daran, die Kodierungskapazität gezielt zu erweitern, um die Verwendung zusätzlicher und sogar unnatürlicher Bausteine für maßgeschneiderte neuartige Proteine zu ermöglichen.

Solche Eiweißmoleküle könnten von enormem Nutzen sein:

➤ etwa als Werkzeuge für die Forschung, um die Mechanismen des Lebens und die Prozesse bei der Entstehung von Krankheiten besser zu untersuchen;

➤ zur Diagnose oder zur Behandlung von schwer wiegenden Erkrankungen wie Krebs,

➤ zur Herstellung von neuen umweltfreundlichen Materialien oder beispielsweise von maßgeschneiderten Biomaterialien mit Eigenschaften und Funktionen, die in der Natur nicht vorkommen.

Im Wesentlichen steht dahinter die Hoffnung, dass kultivierbare Zellen mit erweitertem genetischem Kode einmal ein gewuünschtes Produkt schnell, effizient und billig erzeugen können – wenn es gelingt, sie so auszustatten, dass sie nur Wasser, Salze, Spurenelemente und einfache Kohlenstoffquellen dazu benötigen…
Januar 2009

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Januar 2009

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