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Gezielter Austausch von Genen

Mutationen und die davon herrührenden Defekte geben Aufschluß über die Funktion eines betroffenen Gens. Inzwischen läßt sich bei Mäusen jede gewünschte Mutation in jedem bekannten Gen erzeugen – eine revolutionierende Technik zur Erforschung der Säugerbiologie.
Praktisch jede Zelle unseres Körpers enthält in ihrem Kern ein genetisches Handbuch mit derselben kompletten Bau- und Betriebsanleitung, nutzt aber – je nach Typ und Funktion – unterschiedliche Teile daraus: Eine Leberzelle zum Beispiel liest andere Passagen als etwa eine Hautzelle. Die Erstausgabe hat die befruchtete Eizelle mitbekommen, und die wohl bemerkenswertesten Kapitel darin ermöglichen es ihr, sich zum Embryo und weiter über den Fetus zum Neugeborenen zu entwickeln. Selbst für die weitere körperliche und geistige Entwicklung werden Informationen aus dem Handbuch benutzt. Es ist für jeden von uns etwas anders geschrieben, was – genetisch identische Mehrlinge ausgenommen – jeden Menschen einzigartig macht, bestimmt es doch die meisten der körperlichen Merkmale und viele der Verhaltensdispositionen, die unsere Individualität und Persönlichkeit ausmachen.

Diese außergewöhnliche Anleitung, das Erbgut oder Genom, ist im Alphabet der Nucleotide geschrieben. Es umfaßt lediglich vier Buchstaben: A, C, G und T für die Nucleotidbasen Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin. Der Inhalt, also die genetische Information, ergibt sich aus der Abfolge dieser Bausteine in den strangförmigen Molekülen der Erbsubstanz DNA – ähnlich wie die Buchstabenfolge eines Textes Wörter und Sätze bedeutet.

Vor der Teilung einer gewöhnlichen Zelle wird das Genom verdoppelt, damit jede der beiden Tochterzellen eine komplette Ausstattung erhält. Bei Menschen und Mäusen umfaßt es – in einfacher Ausfertigung – rund drei Milliarden Nucleotide; würde man es in den Symbolen A, C, G und T zu Papier bringen, ergäbe sich ein tausendbändiges Werk mit tausend Seiten pro Band und dreitausend Buchstaben auf jeder Seite. Man sieht: Ein immenses, hochkomplexes molekulares Kompendium ist erforderlich, um einen voll entwickelten höheren Organismus aus einer befruchteten Eizelle hervorgehen zu lassen.

Vor wenigen Jahren haben meine Kollegen an der Universität von Utah in Salt Lake City und

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