Gentechnologie Worum geht's in der Biotech?

Ein Glossar der wichtigsten Fachbegriffe

DNA:

Abkürzung für Desoxyribonukleinsäure. Der Aufbau des komplexen Moleküls, eine regelmäßige Struktur aus verschiedenen chemischen Grundsubstanzen, bestimmt die erbliche Veranlagung eines jeden Organismus.

Chromosom: Die natürliche Form eines DNA-Moleküls im Kern jeder Zelle. Im Chromosom winden sich zwei DNA-Stränge in Spiralform umeinander ("Doppelhelix"). Sie sind durch chemische Verbindungen lose verknüpft wie die beiden Seiten eines Reißverschlusses. Der Mensch hat 46 Chromosomen, jeweils 23 von Vater und Mutter.

Gen: Ein Abschnitt auf einem Chromosom. Jedes Gen enthält die Bauanleitung für ein bestimmtes Eiweißmolekül (= Protein). Im komplexen System der Zelle wird diese Anleitung in mehreren Schritten übersetzt und übertragen, bis daraus ein Protein synthetisiert werden kann. Jedes Protein hat seinerseits wieder eine bestimmte Funktion ­ etwa als Baustein in der Membran der Zelle oder als Hormon, das im Organismus Signale überträgt, wie zum Beispiel das Insulin.

Von den meisten Genen weiß man noch nicht, was sie genau bewirken. Komplexe Eigenschaften wie Körpergröße, Temperament oder Intelligenz werden von sehr vielen Genen mit beeinflusst. Noch ist unklar, welche Gene das sein könnten und in welcher Form das Zusammenspiel koordiniert wird.

Genom: Die Gesamtheit aller Gene einer Spezies. Das Genom des Bakteriums Haemophilus influenzae, eines Erregers von Hirnhautentzündungen, besteht aus rund 1700 Genen, das des Menschen aus etwa 30.000. Derzeit sind einige Dutzend Genome bekannt, darunter das des Malaria-Erregers, der Maus und des Menschen.

Genetischer Code: An ihm lässt sich ablesen, in welcher Abfolge die vier variablen Bausteine ("Basen") des langen DNA-Moleküls aneinander gereiht sind. Jede Spezies hat ihren eigenen Code, der menschliche enthält circa drei Milliarden Basen-Bausteine. Der genetische Code ist das Betriebssystem für jede Zelle: Er steuert alle nachrangigen Systeme. Die Programmbefehle lassen sich wie Chiffren aus der Kombination der Basen-Bausteine herauslesen. Eine im Code festgelegte, jeweils unterschiedliche Anzahl dieser Chiffren ergibt schließlich ein Gen: Kleine bestehen aus einigen Dutzend Basen-Bausteinen, größere aus etlichen zig- oder hunderttausend.

Gentest: Vergleichsweise oberflächliche Untersuchung, ob das grobe Muster bestimmter Abschnitte auf der DNA mit einem bekannten Raster übereinstimmt. Ursprünglich für die Kriminalistik entwickelt (daher auch "genetischer Fingerabdruck" genannt), werden raffiniertere Gentests heute auch in der Fortpflanzungsmedizin und der Krebs-Diagnostik eingesetzt.

Sequenzieren: Zum Entziffern des genetischen Codes werden die entwirrten DNA-Moleküle in Schnipsel zerlegt, ihre Bausteine dann biochemisch analysiert. Danach muss herausgefunden werden, aus welchem Stück der langen DNA-Einzelfäden der untersuchte Schnipsel nun genau stammt. Durch die Suche nach Überlappungsstellen lässt sich nach und nach auch die Sequenz der Gene ermitteln. Die mühsame Arbeit erledigen heute meist Roboter.


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