Biogenetik, DNA-Analyse, Gentechnik

Dem amerikanischen Biochemiker Arthur Kornberg, der 1959 für die Aufklärung der biologischen RNS-Synthese den Nobelpreis für Medizin erhielt, war es 1956 gelungen, aus Kolibakterien ein Enzym zu isolieren, mit dem im Labor funktionsfähige Gene synthetisiert werden können.

Der Schweizer Mikrobiologe Werner Arber sowie seine beiden amerikanischen Kollegen Daniel Nathans und Hamilton O. Smith wurden 1978 mit dem Medizin-Nobelpreis ausgezeichnet, und zwar für die Entdeckung der Restriktionsenzyme. Dabei handelt es sich um von Bakterien gebildete Enzyme, die DNA-Ketten an definierten Stellen spalten. In der Natur verteidigen sich Bakterien damit gegen fremde Programme. Mikrobiologen verwenden Restriktionsenzyme in der Gentechnik, etwa um aus einer DNA-Leiter ein Teilstück herauszutrennen. Kolibaktierien, die der amerikanische Biochemiker Paul Berg mit fremden DNA-Stücken "impfte", produzierten artfremde Proteine und vererbten die neue genetische Programmierung auch weiter. Damit begann die Gentechnologie, die sich mit der gezielten Veränderung und Neukombination genetischer Anlagen beschäftigt.

1976 wurde in San Francisco erstmals eine Gentechnologie-Firma gegründet: Genentech Inc. Das erste Patent für ein Lebewesen erhielt im März 1978 in den USA die Firma General Electric für genmanipulierte ölfressende Bakterien. Den ersten kommerziellen Erfolg auf dem Gebiet der Gentechnologie erzielte 1983 ebenfalls ein kalifornisches Unternehmen: Dem Mikrobiologen Howard Goodman und dessen Forscherteam – dem auch der Deutsche Alex Ullrich angehörte – war es 1977 gelungen, die Insulin-Produktion steuernde Gene von Ratten auf Kolibakterien zu übertragen. Sechs Jahre später begann die Massenproduktion des Wirkstoffes durch genetisch umfunktionierte Bakterien.

In München wurde 1986 mit der Züchtung transgener Schweine begonnen, die weniger anfällig gegen Infektionen und robuster gegen Stress sein sollten. Das Europäische Patentamt in München erteilte 1992 das erste Patent für ein transgenes Säugetier, und das Deutsche Patentamt folgte im Januar 1995. Am 15. April 1993 genehmigte das Bundesgesundheitsministerium erstmals Freilandversuche des Berliner Instituts für Genbiologische Forschung mit genmanipulierten Pflanzen. Als erste transgene Nutzpflanzen brachte die kalifornische Firma Calgene 1994 gegen Unkrautvernichtungsmittel resistente Baumwollsamen auf den Markt und eine Tomate, die sonnenreif gepflückt werden konnte und auch nach drei Wochen noch frisch aussah.

Befürworter der Gentechnologie verheißen die Heilung bisher unheilbarer Krankheiten, die Züchtung nachwachsender Rohstoffe und ein Ende des Hungers in der Dritten Welt. Ihre Gegner befürchten, dass sich Veränderungen genetischer Anlagen ebensowenig kontrollieren lassen wie deren unbeabsichtigte Ausbreitung.

Literatur über Genetik

• Juliette Irmer und Ulrike Siedel: Großes Handbuch Genetik. Grundwissen, Formeln, Gesetze (2004)