13

Von der DNA zu CRISPR

Published at: 8-2-2021

Illustration der Molekülstruktur der Desoxyribonukleinsäure (DNA) | Bild: picture-alliance / OKAPIA KG, Germany | Norbert Lange

Zwischen der Verleihung des Medizin-Nobelpreises für die Entdeckung der Doppelhelix-Struktur der DNA und der Verleihung des Chemie-Nobelpreises für die Entwicklung der Genschere CRISPR-Cas9 liegen über 60 Jahre. Eine lange Zeitspanne, in der ein weiterer wissenschaftlicher Meilenstein der Genforschung fiel: die Entschlüsselung des menschlichen Genoms. Trotz umfangreicher Forschungen weltweit sind aber auch heute noch immer viele Fragen rund um die Funktionsweise und Wechselwirkungen im Erbgut von Lebenwesen ungeklärt.

Seit 1953 ist bekannt, dass die DNS-Struktur einer Doppelhelix gleicht, einer elegant gedrehten Strickleiter. Herausgefunden haben dies James Watson und Francis Crick. Drei Jahre zuvor hatte sich der amerikanische Molekularbiologe Watson daran gemacht, die Struktur des Erbmaterials Desoxyribonukleinsäure (DNS) – auf Englisch Desoxyribonucleic acid (DNA) – zu entschlüsseln.

Im Jahr 2001 veröffentlichten Genetiker den Code des Erbguts des Menschen. Mit der Entzifferung des menschlichen Bauplans wollten die Forscher zunächst vor allem die Entstehung von (Erb-)Krankheiten verstehen.

2013 stellten schließlich die französische Mikrobiologin Emmanuelle Charpentier und die US-Biochemikerin Jennifer Doudna eine revolutionäre Methode vor, Gene gezielt zu bearbeiten: die Genschere CRISPR-Cas9. Für die Entwicklung dieses Zauberkastens der Gentechnik erhielten die beiden Wissenschaftlerinnen 2020 den Nobelpreis für Chemie. Mit der Genschere, bestehend aus dem RNA-Molekül CRISPR und dem Enzym Cas9, kann das Genom von Lebewesen verändert werden, indem bestimmte Genabschnitte auf der DNA herausgeschnitten und durch andere ersetzt werden. Diese Methode, Genome Editing genannt, in der menschlichen Keimbahn anzuwenden, ist in Deutschland verboten, da dies neben vielen Chancen auch große Risiken birgt.

Nobelpreisträger James Watson | Bild: picture-alliance/dpa zum Artikel Entdeckung der Doppelhelix Die Entschlüsselung der DNA-Struktur

1953 entschlüsselten die Molekularbiologen James Watson und Francis Crick die Doppelhelix-Struktur der DNA. Ihre Entdeckung war die Grundlage für die weitere Genforschung und Techniken wie CRISPR. [mehr]


 DNA-Helix auf dunklem Hintergrund. (Illustration) | Bild: picture alliance / Zoonar | Roman Budnikov zum Audio mit Informationen Humanes Genom Die Entschlüsselung des menschlichen Erbguts

2001 entzifferten Genetiker erstmals das menschliche Erbgut - eine wissenschaftliche Sensation. Aber nur vorläufig. Denn erst im Jahr 2022 wurde berichtet, dass das humane Genom endlich wirklich komplett entschlüsselt sei. Und auch hier ist noch nicht Schluss mit dem Entschlüsseln. [mehr]


DNA | Bild: picture-alliance/dpa zum Artikel Die Genschere CRISPR-Cas9 Genome Editing - Eingriff in die Keimbahn

Ein Zauberkasten in der Gentechnik: Mithilfe einer Genschere kann das Genom von Lebewesen verändert werden, ohne dabei Spuren zu hinterlassen. Die revolutionäre Methode bietet großartige Chancen, aber auch immense Risiken. [mehr]


13