Nur die Rohskizze des Organismus
Populärwissenschaftliche Vorstellungen von Genen sind weit verbreitet: Der Profifußballer habe ein "Stürmer-Gen"; erfolgreichen Unternehmern liege der Geschäftssinn "in den Genen"; und wie zufrieden, freundlich oder talentiert jemand ist, sei ebenfalls in seinem Erbgut festgelegt. Dem Wissenschaftshistoriker und Autor Ernst Peter Fischer sind solche Zuschreibungen zuwider.
Zunächst erläutert der Autor, wie sich das Verständnis von Genen im Lauf der Geschichte entwickelt hat. Dazu stellt er wichtige Wissenschaftler und ihre Forschungsarbeiten vor. Unter anderem beschreibt er, wie der amerikanische Zoologe und Genetiker Thomas Morgan (1866-1945) jahrzehntelang Taufliegen (Drosophila melanogaster) kreuzte und dabei die Chromosomen entdeckte. Fischer erläutert die Experimente des Mediziners Oswald Avery (1877-1955) und seiner Kollegen, die zeigten, dass die Erbinformation in der DNA gespeichert ist und nicht etwa in Proteinen. Auch die Forschungen des Biophysikers Max Delbrück (1906-1981), der die Grundlagen der modernen Molekularbiologie legte, kommen zur Sprache. Fischer hat selbst bei Delbrück promoviert.
Vom Geno- zum Phänotyp
Dank der lebendigen Schilderungen des Autors kann man die Begeisterung der Genetikpioniere direkt spüren und versteht ganz nebenbei die Grundlagen und die Folgen ihrer Entdeckungen. Besonderer Vorkenntnisse bedarf es hierfür nicht; es genügt, sich zuletzt während der Schulzeit mit Genetik beschäftigt zu haben. Manches wird einem bekannt vorkommen, in anderen Punkten dagegen widerspricht Fischer vehement dem populären Verständnis. So sei es unsauber und sogar falsch, von einem Gen für ein bestimmtes Merkmal zu sprechen. Zum einen ist es nicht möglich, den Begriff "Gen" vollständig trennscharf zu definieren – etwa, weil in Eukaryoten Genregionen einander überlappen, durchdringen oder aus weit voneinander separierten DNA-Abschnitten bestehen. Zum anderen wirken die verschiedenen Teile unseres Genoms auf komplexe Weise zusammen. Nur ein kleiner Teil der DNA wird überhaupt in Proteine übersetzt, und von diesen haben viele die Aufgabe, beim Ablesen anderer Gene zu helfen oder sie zu regulieren. Ein einzelnes Gen isoliert zu betrachten, ist daher in vielen Fällen nicht sinnvoll. Auch die gängige Vorstellung, die Gene würden den Phänotyp direkt bestimmen, trifft nicht zu. Vielmehr vererben sie die Fähigkeit zur Ausbildung der phänotypischen Merkmale.
Besonders neu sind diese Einsichten nicht – schon in den 1970er Jahren waren sie in Grundzügen bekannt – doch im öffentlichen Verständnis sind sie großteils bis heute nicht angekommen. Fischer benennt und begründet, in welchen Punkten wir umdenken müssen. Oft ist etwa die Rede von einem "genetischen Programm", das uns eingeschrieben sei. Das klingt, als würden die Gene unser Leben vorschreiben und festlegen – als seien wir Biomaschinen. Fischer lässt das zu Recht nicht gelten. Das menschliche Verhalten sei viel zu vielschichtig, um allein vom Genom bestimmt zu sein. Für die kindliche Hirnentwicklung etwa spielen Sinnesreize, die vollkommen unabhängig von Genom sind, eine elementar wichtige Rolle. Überdies zeigt die junge Wissenschaft der Epigenetik, dass das Erbgut keineswegs unabänderlich ist. Umwelteinflüsse verursachen Änderungen am DNA-Strang beziehungsweise an den Chromosomen, welche die Genaktivität modulieren und mitunter sogar an Nachkommen vererbt werden.
Die Auffassung von Genen als »Schicksalsbestimmern« hat ausgedient. Als Ersatz schlägt Fischer die Vorstellung eines Künstlers vor. Die Gene sind seine erste Idee zu einem Kunstwerk. Sie setzt Entwicklungsprozesse in Gang, die zu dem Werk hinführen. Während der Künstler es auf die Leinwand bringt, tritt es in Wechselwirkung mit anderen Gedanken sowie mit Einflüssen aus der Umgebung, formt sich dabei weiter aus und füllt sich immer mehr mit Leben. So entwickelt sich das Kunstwerk weit über die ursprüngliche Idee hinaus.Ein Immunsystem der Bakterien und Archaeen
Der letzte Teil des Buchs dreht sich um moderne Methoden der Gentechnik, insbesondere um das seit 2012 bekannte Verfahren des Genome Editings mit dem CRISPR/Cas-System. Dieses System setzen in der Natur sowohl Bakterien als auch Archaeen ein, unter anderem um eindringende Viren abzuwehren; es ermöglicht, DNA zielgerichtet zu schneiden und an genau definierten Stellen zu verändern. Der Autor beschreibt, wie CRISPR/Cas entdeckt wurde, wie es in Grundzügen funktioniert und welche Chancen und Risiken es in der Biotechnologie mit sich bringt. Überdies räumt er mit Vorurteilen auf wie dem, dass Genome Editing unnatürlich oder gefährlicher sei als beispielsweise konventionelle Zuchtmethoden.
Fischer kritisiert, dass viele die Gentechnik rigoros ablehnen, ohne über einschlägige, fundierte wissenschaftliche Kenntnisse zu verfügen. Es sei dringend erforderlich, qualifiziert und konstruktiv über einen ethisch und ökologisch angemessenen Einsatz solcher Verfahren zu diskutieren. Er selbst tut dies auf mehr als 50 Seiten. Dabei widmet er sich ausführlich der Frage, inwieweit Wissenschaftler für die Folgen ihrer Arbeiten verantwortlich sind.
Der Autor betont, ohne Wissenschaft wäre unser modernes Leben undenkbar. Zur Verantwortung von Forschern gehört seiner Überzeugung nach auch, den Fortschritt voranzutreiben, Wissen zu erwerben und der Gesellschaft zur Verfügung zu stellen. Was diese daraus macht, sei eine gesamtgesellschaftlich-politische Frage. Um hier informierte Entscheidungen treffen zu können, sei es jedoch unerlässlich, sich mit den Grundlagen und neuen Möglichkeiten der Genetik auseinanderzusetzen. Das vorliegende Buch ermöglicht einen guten Einstieg dazu, da es wissenschaftliche, historische und philosophische Perspektiven verknüpft und verständlich präsentiert.
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