Forscher bauen erstmals eine Hefezelle mit synthetischer DNA

Hefepilze sind für die Menschheit vor allem von Bedeutung, weil damit Brot, Bier oder Wein hergestellt werden. Mit den einzelligen Pilzen können aber auch Stoffe für die Industrie oder die Medizin produziert werden. Ein lange gehegter Traum von Biotechnolog*innen ist es, aus Hefe programmierbare Zellfabriken zu machen, die eine Unzahl an Stoffen quasi auf Knopfdruck produzieren können. Nun ist ein wichtiger Schritt zu diesem Ziel gelungen.

Experimentieren mit Genfunktionen

Wie Science berichtet, wurden diese Woche 10 neue Studien zu einem Projekt veröffentlicht, das seit 17 Jahren läuft. Dabei wurde versucht, das komplette Erbgut eines Hefepilzes von Null weg synthetisch herzustellen. Das in 16 Chromosomen aufgeteilte Erbgut des Hefepilzes Saccharomyces cerevisiae wurde nun im Rahmen des "Synthetic Yeast Genome Project" tatsächlich künstlich neu aufgebaut.

1:1 wurde das Erbgut aber nicht nachgebaut, stattdessen haben die Forscher*innen mehrere Veränderungen an der DNA vorgenommen. Wie Axios berichtet, wurde dadurch die Stabilität des Erbguts stabilisiert, verschiedene genetische Sequenzen wurden neue Aufgaben gegeben und ein System wurde eingeführt, mit dem es möglich sein soll, Millionen unterschiedlicher Zellen mit jeweils unterschiedlichen Eigenschaften zu züchten. Für letzteren Zweck wurde u.a. ein neues, 17. Chromosom, eingeführt.

➤ Mehr lesen: Biotech-CEO soll seinen Körper um 5 Jahre verjüngt haben

"Absolute Mammutaufgabe" gelungen

"Die Konstruktion jedes einzelnen Chromosoms ist eine absolute Mammutaufgabe", schildert Benjamin Bount, Biologe an der University of Nottingham. Eine Vielzahl an Forscher*innen ist an dem Projekt beteiligt. Gemeinsam ist es auch gelungen, eine sich selbst erhaltende, lebens- und vermehrungsfähige Zelle herzustellen, die zu 31 Prozent aus synthetischem Erbgut besteht.

Die Vision der Wissenschaftler*innen ist es, durch synthetische Hefezellen eines Tages kleine programmierbare Fabriken zu machen, die man verwenden könnte, um neue Materialien, Medikamente, Biotreibstoffe oder andere Produkte herzustellen. Der nun erfolgte Schritt sei ein Meilenstein, sagt der Leiter des Projekts, Jef Boeke von NYU Langone Health: "Wir haben daran lange gearbeitet."