Die Genschere in der Hand

Die Genschere in der Hand

04 Dezember 2020 Johannes Wirz 399 mal gesehen

Im September erhielten Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna den Nobelpreis für die Entwicklung der sogenannten Genschere. Ein Gespräch dazu in der Wochenschrift ‹Das Goetheanum› mit dem Biologen und Genetiker Johannes Wirz von der Naturwissenschaftlichen Sektion.


Was hat es mit dem Nobelpreis für Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna auf sich?

Ende der 1980er-Jahre wurde in Bakterien ein komplexer Vorgang entdeckt, wie Viren ausgeschaltet werden. Die Bakterien sind nicht nur fähig, die Viren zu erkennen und ihre DNA zu zerstören, sondern sie bauen auch Genschnipsel aus dem Virusgenom in regelmäßigen Abständen in das eigene Genom ein. Die Orte des Einbaus bestehen aus kurzen Sequenzen, die vorwärts und rückwärts gelesen gleich lauten, es sind also Palindrome wie zum Beispiel «Anna» oder «Reittier». Sie wurden deshalb Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats oder CRISPR genannt. Wenn ein solcher Repeat mit einem Stück angehängter Virus-DNA in RNA übersetzt wird, bildet die palindromische Sequenz eine doppelsträngige Struktur, die in der Lage ist, an das Eiweiß Cas9 anzudocken. Der ‹RNA-Schwanz›, die sogenannte ‹guiding RNA›, bringt den Eiweiß-RNA-Komplex exakt zum Genort eines Virus. Hier schneidet er die Virus-DNA entzwei. Die Bakterien entwickeln damit eine erworbene Abwehr gegen Viren, die sie nach der Zellteilung auch den Tochterzellen weitervererben.

Mit diesen Erkenntnissen fing Charpentier an, mit CRISPR-Cas9 zu experimentieren. Sie entdeckte, dass die zerschnittenen DNA-Stränge in Bakterien wieder zusammenfügt werden können. Dabei gehen manchmal DNA-Bausteine verloren, manchmal werden aber auch zusätzliche eingebaut. Auf diese Weise können mit CRISPR-Cas9 zielgenau genetische Veränderungen vorgenommen werden.

Welche Rolle spielen nun die beiden Preisträgerinnen?

Die Geschichte tönt wie ein Märchen. Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna haben sich per Zufall auf einer Konferenz kennengelernt. Jene hat sich für die Funktionen von CRISPR-Cas9 interessiert, diese als Kristallografin für die molekulare Form des Eiweiß-RNA-Komplexes. Anstatt sich gegenseitig als Konkurrentinnen zu sehen, was normalerweise oft geschieht, haben sie beschlossen, zusammenzuarbeiten. Gemeinsam entwickelten sie die Methode zur Praxisreife und stellten die Genschere für Grundlagenforschung gebührenfrei zur Verfügung. Gleichwohl haben beide Frauen den Mechanismus patentieren lassen. In Harvard entwickelten Forscher CRISPR-Cas für die gerichtete gentechnische Veränderung von eukaryotischen Zellen weiter. Über die leidige Frage, wem die Urheberrechte gehören, wird nun von Patentanwälten vor Gericht gestritten.

Dieser Text ist ein Auszug aus einem Artikel, der in der Wochenschrift ‹Das Goetheanum› veröffentlicht wurde. Sie können den vollständigen Artikel auf der Website der Wochenschrift lesen.

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Das Goetheanum · Ausgabe 49 · 4. Dezember 2020