Von Mendels Erbsen im Küchengarten zu Venters DNA-Sequenziermaschinen

30. Juni 2000, 18:02

Das menschliche Erbgut wurde entschlüsselt. Was nun, fragt Geoffrey Carr in der heute beginnenden STANDARD-Serie

Die Erbse ist zwar nicht das edelste aller Gewächse, kann aber den wissenschaftlichen Anspruch erheben, das bedeutendste zu sein: Es waren Erbsen, die ein unbekannter Augustinermönch aus Nordmähren, Gregor Johann Mendel, im Küchengarten seiner Abtei Mitte des 19. Jahrhunderts pflanzte, um die Gesetze der Vererbung zu erforschen.

Mendel machte zwei überraschende Entdeckungen. Erstens: Zahllose Merkmale werden entweder ganz oder gar nicht vererbt - eine Pflanze ist entweder groß oder klein, ihre Samen sind entweder glatt oder rau. Zweitens können Kreuzungen bewirken, dass einfache Merkmale eine Generation überspringen. Kreuzt man Groß mit Klein, sind alle Nachkommen groß, kreuzt man diese Großen miteinander, ist es durchaus möglich, dass unter den großen wieder kleine Individuen auftauchen.

Vom Gemüsegarten bei Brünn im heutigen Tschechien ist es ein langer Weg zu den DNA-Sequenziermaschinen im Forschungszentrum der US-Firma Celera Genomics in Rockville, Maryland. Aber Mendel machte den ersten Schritt auf dem Weg zwischen beiden. Er zeigte, dass die Informationen, die ein Lebewesen von seinen Erzeugern erbt und verwendet, um sich selbst zu organisieren, in Päckchen verpackt sind (groß oder klein, rau oder glatt). Und er zeigte auch, dass diese Päckchen von Lebewesen zu Lebewesen zu Lebewesen völlig intakt weitergegeben werden können, selbst wenn sie sich in der einen oder anderen Generation still und unauffällig verhalten.

Diese Päckchen werden heute Gene genannt. Sie sind der Kern des Lebens. Wegen ihrer eigenartigen Doppelhelix-Struktur kann die Desoxyribonucleinsäure, kurz DNA, aus der die Gene bestehen, große Informationsmengen verschlüsseln und kopieren. Und die Sequenziermaschinen bei Celera und Dutzenden anderen Forschungszentren sind eifrig dabei, diese Information beim Menschen und vielen anderen Lebewesen zu entschlüsseln.

Die Nachrichten vom 26. Juni - "97 Prozent des Erbguts entschlüsselt" - zeigen, wie schnell sich die Dinge entwickeln. Celera und ein internationales Konsortium von öffentlich finanzierten Forschungszentren, die an dem Humangenomprojekt arbeiten, sagen nun, sie hätten zumindest eine grobe Vorstellung von der gesamten DNA in der menschlichen Zelle, dem menschlichen Genom. Die Genome von etwa 30 anderen Gattungen (großteils Bakterien) sind bereits in der Datenbank, hundert weitere folgen demnächst.

Erst der Anfang

Aber die komplette Liste der Gene in einem Lebewesen ist erst der Anfang. Wie seinerzeit, sagt Eric Lander, Leiter des Whitehead Institute Centre for Genome Research in Cambridge, Massachusetts, und einer der führenden Forscher im Genomprojekt, als die Chemiker das Periodensystem der Elemente entdeckten. Vorher bestand die Chemie aus einer Reihe von empirischen Gesetzen, die erst mit dem Periodensystem und den steigenden Ordnungszahlen bewiesen werden konnten.

Theoretisch kann man nach dem Periodensystem Eigenschaften noch nicht entdeckter Elemente voraussagen. In der Praxis sind die Dinge allerdings komplizierter. Dasselbe gilt für die Biologie. Ein Genom ist Information, vielleicht sogar vollständige Information. Um die Information richtig zu deuten, muss man sie entschlüsseln. Diese Serie zeigt, wie die Transformation von Information zu Wissen stattfindet und wie die Menschen dieses Wissen nützen können.

Dass das Humangenom zu Beginn dieses Jahrtausends entschlüsselt wurde, hat etwas Poetisches. Dank der Genomforschung steht die Biologie an der Schwelle zu einem neuen Selbstverständnis, vielleicht auch die Medizin, Landwirtschaft, Industrie und sogar die Philosophie.

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