Vor drei Jahren gelang es Forschern, die DNA eines Bakteriums um zwei künstliche Basen zu erweitern. Nun hat diese semisynthetische Mikrobe erstmals ein neues Protein hergestellt. Das ist ein weiterer kleiner Schritt in Richtung einer neuen Lebensform.
La Jolla / Wien – Das Alphabet das Lebens, also die DNA, besteht in seiner einfachsten Form nur aus vier Buchstaben: den vier paarweise auftretenden Basen Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C). Bereits vor drei Jahren gelang es Forschern um Floyd Romesberg am kalifornischen Scropps Institute, dem Genom des Bakteriums Escherichia coli zwei zusätzliche, künstliche Basen einzufügen: X und Y.
Anfang dieses Jahres vermeldeten die Forscher einen weiteren Durchbruch bei der Manipulation dieser semisynthetischen Mikrobe: Das Bakterium mit den sechs künstlichen Basen im Erbgut gab diese an die nächste Generation weiter – die Mikrobe mit der „Frankenstein“-DNA war also in der Lage, weitere Mikroben mit den fremdartigen Basen herzustellen.
Nun schafften die Genetiker einen weiteren Schritt in Richtung einer neuen Lebensform: Romesberg und seinem Team gelang es, die beiden künstlichen DNABasen X und Y in jene Gene ihrer Bakterien einzusetzen, die Proteine kodieren. Und tatsächlich schafften es die manipulierten Gene, aus diesen künstlichen Bauanleitungen völlig neue, in der Natur nicht vorkommende Aminosäuren zu produzieren.
Damit haben die Forscher erstmals einen Organismus erschaffen, dessen Erbinformation nicht nur ein erweitertes Alphabet nutzt: Er produziert auf Basis dieser Information auch ganz neue Moleküle. Für Romesberg handelt es sich bei der Mikrobe noch nicht um eine neue Lebensform. „Aber sie ist näher dran als alles zuvor Erschaffene.“Denn niemals zuvor habe eine Zelle ein Protein nicht nur auf der Basis von A, T, G und C produziert.
Was aber passiert, wenn solche Bakterien in die Umwelt gelangen und sich dort möglicherweise vermehren? Laut Romesberg bestehe diese Gefahr nicht, da die beiden künstlichen Basen nur hergestellt werden können, wenn das Bakterium in der Natur nicht existierende Nährstoffe bekommt. (tasch)