Genomics-Pionier Craig Venter sieht Zukunft der synthetisches Leben

NEW YORK-Leben ein DNA-Software-System, sagte Genom-Forscher Craig Venter hier einen voll besetzten Auditorium am American Museum of Natural History Montag Nacht (21. Oktober). In seinem Vortrag bot Venter weitsichtige Blick auf die Schaffung und Digitalisierung von synthetisches Leben.

Synthetisches Leben zu schaffen, ist nur eine Krönung Venter die Karriere und die Entwicklung im Bereich der Biologie. Im Jahr 2000 führte Venter für eines der beiden Teams, die Sequenzierung des menschlichen Genoms, die Blaupause für das Leben. Dann im Jahr 2010 verpflanzt sein Team künstlichen DNA in eine Bakterienzelle erstelle ich die ersten synthetische Organismus.

Erstellen Sie eine synthetische Zelle, sagte Venter, er und seine Kollegen mussten einen Weg finden, die DNA-Software zu schreiben und starten es. Und eine Vielzahl von praktischen Anwendungen dieser Technologie eröffnet, er erklärt in seinem neuen Buch "Leben in das Licht" (Viking Adult, 2013), in denen Venter erzählt die Geschichte dieser Meilensteine und spekuliert über die Zukunft der Biologie im digitalen Zeitalter. [Entschlüsselung des menschlichen Genoms: 6 molekulare Meilensteine]

Biologische teleportation

Seine Ideen bekommen nur von dort eher ungewöhnlichen. Was wäre, wenn Venter spekuliert, man könnte senden ein Genoms durch das Sonnensystem mit der Geschwindigkeit des Lichts und rekonstruieren es auf der anderen Seite? Beispielsweise wenn ein Rover Leben auf dem Mars entdeckt, könnte es die Lebensform DNA-Sequenz und Strahlen den Code zurück zur Erde, wo Wissenschaftler den Organismus wieder aufbauen konnte.

Natürlich sprach Venter über einfache Lebensformen wie Bakterien. "Wir sind nicht bereit, Menschen durch das Universum jederzeit schnell zu Strahlen", sagte er.

Aber die Realität ist immer noch beeindruckend. Die Fähigkeit, Leben von allein seine DNA synthetisieren Impfstoffherstellung erheblich beschleunigen könnte, sagte Venter. Wissenschaftler konnten Sequenz eine aufkommenden Grippe-Virus überall auf der Welt und diese Sequenz über das Internet senden, pharmazeutischen Unternehmen, die einen Impfstoff für sie entwickeln könnte. Schließlich sagte er: Menschen möglicherweise genetische Sequenzen auf einen Computer herunterladen, die Impfstoffe im eigenen Haus produziert.

Venter und seine Kollegen legten die Grundstein für diese Entwicklungen durch die Entwicklung der Werkzeuge, um lebende Zellen zu konstruieren.

Synthese von Leben

Der erste Schritt, erklärt Venter, Software machte, die eigene Hardware aufbauen konnte. Sein Team erstellt eine synthetische Bakteriophagen, ein Virus, das Bakterien infiziert, und das in E. Coli Bakterienzellen injiziert. Die Zellen der synthetische DNA in ihre Genome integriert, und sie begannen, Montage von Bakteriophagen. [5 verrückte Technologien, die Biotechnologie revolutioniert werden]

Venter nächste Projekt war ehrgeizig: sein Team ein Chromosom aus dem Bakterium Mycoplasma Mycoides modifiziert und in die Zelle des Bakteriums Mycoplasma Capricolumeingefügt. Um dies zu erreichen, musste sein Team anspruchsvolle neue genetische Techniken zu entwickeln.

Nach dem Einlegen in die Host, M. Mycoides"DNA fing an, Anweisungen für Enzyme, die auf dem Host Bakterium Genom gekaut. Das Ergebnis? "Wir transplantiert das Genom von einer Zelle in einer anderen Spezies, und gerade dabei, die eine Art in die andere umgewandelt,", sagte Venter.

Der letzte Schritt war es, Stück zusammen eine gesamte bakterielle Chromosom und bringe diese in eine Zelle, wo es replizieren würde – kein leichtes Unterfangen. Um dies zu erreichen, Venter und sein Team große Stücke von bakterieller DNA erstellt und montiert diese in eine Hefezelle. Nach mehreren Straßensperren und Jahre von Versuch und Irrtum erzeugten die Wissenschaftler die erste synthetische Zelle im Jahr 2010.

Das synthetische Genom enthalten eine "Wasserzeichen"-Sequenz, die die Namen der Wissenschaftler eingeschlossen, die daran gearbeitet. Sie enthielt auch Zitate von Physiker Richard Feynman und Robert Oppenheimer, und diesem Zitat des Schriftstellers James Joyce: "Zu leben, zu irren, zu fallen, zu triumphieren, Leben aus dem Leben neu zu erstellen."

Spielen Gott zu?

Soweit das Team erstellt einen Organismus in der Lage, hatte der gedeihen und selbstreplizierende Venter und seine Kollegen Leben geschaffen.

Spielten sie Gott?

"Insofern beschränkt, als wir mit diesem Experiment gezeigt hatte, wie Gott nicht notwendig für die Schaffung neuen Lebens war, ich vermute, dass wir sozusagen" Venter schreibt in seinem neuen Buch.

Aber für Venter, Synthese Leben ist nur die logische Folge einer jahrelangen genetischen basteln.

Moderne Biologie geboren, Venter glaubt, als österreichischen Physiker Erwin Schrödinger eine Reihe von Vorträgen unter dem Titel gab, "was das Leben ist?" in Dublin im Jahr 1943. Schrödinger vorgeschlagen, dass Chromosomen waren eine Art "Code-Skript", welches als Morse-Code so einfach sein könnte.

In 1944, drei kanadische und amerikanische Wissenschaftler — Oswald Avery, Colin MacLeod und Maclyn McCarty – ein Experiment, das DNA und nicht Proteine, war das Erbmaterial der Zellen bewiesen durchgeführt. Und im Jahr 1953, US-amerikanischer Biologe James Watson und seinem britischen Kollegen Francis Crick entdeckt die Struktur der DNA, aufbauend auf der Arbeit von Rosalind Franklin und Maurice Wilkins.

Die 1960er und 1970er Jahren erlebte große Fortschritte im Verständnis der DNA und rekombinante DNA-Technologie. Aufbauend auf diesen Grundlagen, produziert Venter Gruppe und das öffentlich finanzierte Humangenomprojekt die erste Entwurf-Sequenz des menschlichen Genoms im Jahr 2000.

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