Der Griff nach den Genen

Gelingt es Zellen neu zu programmieren?

Chromosomen - hier während der Zellteilung - stellen die kondensierte Form der DNS dar. Bild vergrößern
Chromosomen - hier während der Zellteilung - stellen die kondensierte Form der DNS dar.

Mit „Zurück in die Zukunft“ kam 1985 ein Film in unsere Kinos, der auf der Leinwand wahr machte, was sich in Wirklichkeit nicht realisieren lässt – der Bau einer Zeitmaschine. Tatsächlich können wir eine Reise in die Vergangenheit nur anhand des überlieferten Wissens konstruieren. Der Blick zurück könnte uns aber auch tiefergreifende Einsichten verschaffen und das Auge schärfen für den Blick in die Zukunft, der offen sein sollte für Visionen, aber nicht geblendet von Euphorie. Dies gilt insbesondere für die genetische Forschung, die wie kaum eine andere Wissenschaft derzeit die Menschen bewegt. Was ist wirklich interessant an dieser neuen, aber auch an der alten Genforschung?

Beginnen wir unsere Zeitreise 1864 im Klostergarten des Augustinerstifts in Alt-Brünn, wo der Mönch Johann Gregor Mendel Kreuzungsversuche mit Erbsen und anderen Pflanzen durchführt. Er stößt dabei auf Gesetzmäßigkeiten, nach denen bestimmte Merkmale von Generation zu Generation weitergegeben werden. Mendel schickt seine Arbeit an einen namhaften Biologen, der jedoch offenbar eine Abneigung gegen Mathematik besitzt und sie mit ablehnendem Kommentar zurücksendet. 1865 wird der Aufsatz dann doch noch vom Brünner Naturforschenden Verein veröffentlicht, ohne jedoch größere Aufmerksamkeit zu erlangen.

Ein Zufall bringt Mendels Arbeit im Jahr 1900 an die wissenschaftliche Öffentlichkeit. Seither plagen sich ganze Schülergenerationen mit den Mendelschen Regeln – und der dazugehörigen Mathematik. Was bewirkt nun die Vererbung? Die daran beteiligten Grundstrukturen, die Chromosomen, sind in den achtziger Jahren des 19. Jahrhunderts von Walter Fleming entdeckt und untersucht worden. Niemand ahnt zu diesem Zeitpunkt, dass sie mit der Vererbung zu tun haben. Bereits 1869 hat Friedrich Miescher die Desoxyribonukleinsäure (DNS) in Zellkernen entdeckt. Aber erst die wissenschaftlichen Fortschritte im 20. Jahrhundert lassen die Zusammenhänge sichtbar werden: Das Zeitalter der Gene beginnt.

1907 startet Thomas Hunt Morgan Züchtungsversuche an der Taufliege Drosophila. Morgan gelingt es zu zeigen, dass Gene, die sich entlang der Chromosomen aneinander reihen, die Träger der Vererbung sind. Es dauert noch einmal fast vierzig Jahre bis der Amerikaner Oswald Avery 1944 anhand seiner Experimente erkennt, dass die DNS Träger der Erbsubstanz sein muss.

1953 schlagen James Watson und Francis Crick im Wissenschaftsmagazin Nature eine Struktur für die DNS vor – die so genannte Doppelhelix, bei der sich zwei DNS-Fadenmoleküle schraubenförmig umeinanderwinden. Sie ist der Schlüssel zum Verständnis des genetischen Codes und bedeutet den Durchbruch für die genetische Forschung. Zusammen mit Maurice Wilkins erhalten die beiden Wissenschaftler 1962 den Nobelpreis für Medizin. Es hat also nahezu hundert Jahre gedauert, um die verschiedenen Puzzleteile zusammenzufügen.

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