Synthetische Biologie

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Bild: Kolonien des transformierten Mycoplasma mycoides Bakteriums. J. Craig Venter Institute


Synthetische Biologie ist ein interdisziplinärer Forschungszweig. Sie gilt als die neueste Entwicklung der modernen Biologie und bezeichnet ein Forschungsgebiet, das Elemente der Molekularbiologie, der Chemie, der Computerwissenschaften und der Ingenieurswissenschaften verbindet. Der Synthetischen Biologie liegt die Idee zugrunde, dass sich Lebewesen kontrolliert und zielgerichtet umbauen bzw. konstruieren lassen. Im Vordergrund der Synthetischen Biologie stehen das Entwerfen und Herstellen von natürlicherweise nicht vorkommenden biologischen Systemen sowie die Rekonstruktion und der Nachbau bereits existierender biologischer Systeme. Im Unterschied zur Gentechnik werden somit nicht nur einzelne Gene von einem Spenderorganismus in einen Empfängerorganismus transferiert, sondern es werden vollständig künstliche biologische Systeme erzeugt.

Mögliche Anwendungsbereiche der Synthetischen Biologie sind:
– Medikamentenproduktion (synthetische Bakterien oder Hefe produzieren Medikamente).
– Medizin (synthetische Zellen für therapeutische Zwecke behandeln im Körper kranke Zellen und krankes Gewebe).
– Energiegewinnung: (Zellen, die nachwachsende Rohstoffe in Energie umwandeln).
– Umwelttechnologie (beispielsweise synthetische kohlendioxidbindende Bakterien zur Kohlendioxid-Reduktion).
– Materialproduktion: (Organismen für die Produktion von beispielsweise Plastik oder Textilien).
– Militärische Anwendungen (Entwicklung beziehungsweise Bekämpfung neuer biologischer Waffen).

Das EU-Projekt SYNBIOSAFE (Safety and ethical aspects of synthetic biology) soll sicherheitsrelevante und ethische Aspekte der synthetischen Biologie untersuchen.

Die Eidgenössische Ethikkommission für die Biotechnologie im Ausserhumanbereich EKAH bearbeitet ethische Aspekte der Synthetischen Biologie.

Mai 2010

Das J.C. Venter Institute berichtet über die erste selbstreproduzierende synthetische Bakterienzelle (Mycoplasma mycoides).

Januar 2008

Das Craig Venter Institut stellt erstmals das Erbmaterial eines Bakteriums rein synthetisch her. Nachgebaut wurde das Genom des Bakteriums Mycoplasma genitalium, welches das kleinste bisher bekannte Genom (582’970 Basenpaaren) eines kultivierbaren Bakteriums aufweist.

Oktober 2005

Das Erbgut des Spanischen Grippevirus 1918, das in den Jahren 1918-1919 20 bis 50 Millionen tötete, wurde teilweise rekonstruiert. Das synthetisierte Virus reproduziert sich, ist virulent und pathogen.

  • externer Link: Science (Abstract)

November 2003

Ein Forscherteam rund um Craig Venter baut in nur 14 Tagen den Bakteriophagen Phi-X174 zusammen.

August 2002

US-Forscher stellen erstmals de novo den Erreger der Kinderlähmung (Poliovirus) künstlich her. Die zur Synthese verwendeten Bausteine stammten aus einer öffentlichen Datenbank. Das synthetische Virus zeigte pathogene Eigenschaften des natürlichen Poliovirus.