Künstliche Chromosomen

Forscher bauen halbes Hefe-Erbgut im Labor nach

Diese knospende Hefezelle sieht völlig normal aus, die Hälfte ihres Ergbutes ist aber künstlich hergestellt worden.

(Bild: © Cell/ Zhao et al.)

Im Rahmen des Sythetic Yeast Genome Project haben Forscher jetzt einen Hefestamm erzeugt, dessen Genom (Erbgut, Anm.) zu mehr als der Hälfte synthetisch ist. Der halbsynthetische Stamm ist lebensfähig, wächst etwas langsamer als natürliche Hefe und kann sich auch vermehren.

Die Forscher haben die 16 Chromosomen der Bäckerhefe (Saccharomyces cerevisiae, auch als Bierhefe oder einfach Germ bezeichnet; Anm.) im Labor nachgebaut und sieben ganze und ein halbes davon in lebende Hefezellen eingeschleust. Da unter diesen künstlichen Erbguträgern auch das größte und an Genen reichste Chromosom der Germ ist, besteht das Genom dieser „Designer-Hefezellen“ zu mehr als der Hälfte aus künstlich hergestellter DNA.

Stark veränderte Chromosomen erzeugt
Die synthetisch erzeugten Hefe-Chromosomen sind bewusst keine bloßen 1:1-Kopien ihrer natürlichen Vorbilder, sondern stark verändert und auf das Nötigste reduziert. „Wir fanden es wichtig, etwas zu entwickeln, das vom Design der Natur abweicht“, erklärt der Leiter des Sythetic Yeast Genome Project, der Genetiker Jef Boeke von der NYU Langone Health. „Denn, unser Ziel war es, eine Hefe zu konstruieren, die uns eine neue Biologie lehrt.“

Die Bemühungen, deren Ergebnisse im Fachjournal „Science“ veröffentlicht wurde, sind Teil des internationalen Großforschungsprojekts, das seit bereits 17 Jahren daran arbeitet, eine komplett künstliche Germ zu entwickeln. Das Erbgut einiger Bakterien und Viren konnte bereits vollständig synthetisiert wurden, die Bierhefe wäre der erste Eukaryot (so bezeichnet man Lebewesen, deren Zellen einen echten Kern haben, Anm.) mit Designer-Genom.