nochmal synthetische Biologie

Newsweek hat noch nen weiteren Artikel zum Thema synthetische Biologie im Angebot, der den aktuellen Stand der Wissenschaft betrachtet. Leider läuft es wie in den USA üblich wieder mal auf die Gottfrage hinaus...PZ Myers von Pharyngula hat eigentlich schon genug dazu geschrieben (und gut!), deshalb spar ich mir das nochmal zu wiederholen.

Rudy Rucker über synthetische Biologie

OK, was ich bisher noch nicht erwähnt hab und jetzt nachholen will: Ich steh auf Science Fiction. Und damit meine ich nicht so Space Opera-Zeug, sondern schon was anspruchsvolleres. (Dabei fällt mir noch ein: schaut mal bei Escape Pod vorbei, das ist ein genialer SciFi-Podcast, der jede Woche eine neue short story bringt, zur Zeit gerade alle für den Hugo Award nominerten!) Aber zurück zum Thema. Ich habe auch schon mal was von Rudy Rucker gelesen, und fand es gar nicht mal so schlecht. Jetzt hat der aber für Newsweek etwas über synthetische Biologie geschrieben, bei dem ich aus dem Kopfschütteln nicht mehr rausgekommen bin.

Dabei gings eigentlich recht interessant los:

The SynBio approach is onto something big—a new version of nanotechnology, which is the craft of manufacturing things at the molecular scale. SynBio’s plan is to capitalize on the fact that biology is already doing molecular fabrication all the time. What might happen if we repurpose biology to our own ends?

Aber irgendwie war hier schon das Ende des Themas gekommen, und Rucker hat seiner Autorenphantasie freien Lauf gelassen...wobei mir die meisten seiner "Ideen" merkwürdigerweise sehr bekannt vorkamen, aus diversen Büchern und Geschichten die ich schon gelesen hab.

One last thought. Suppose it were possible to encode a person’s memory and personality into a single, very large, DNA-like molecule. Now suppose that someone turns himself into a viral disease that other people can catch. If I were you—sneeze—oh, wait, I guess I am. Are we completely agreed?

Ganz eindeutig Greg Bear, und schon ziemlich alt, dieser Gedanke... Dazu kommen dann noch sehr abstruse Ideen, für die man sicher keine Bakterien braucht - hat der Mann schonmal was von RFID gehört??

One thing I’d like immediately would be some individually labeled radiosensitive bacteria that I could scatter around my house. Once these “URL germs” have spread, I’ll be able to Google through every item I own—no more misplaced keys and glasses!

Aber um jetzt nicht nur rumzumeckern will ich noch mit was Produktivem abschließen. Es gibt tatsächlich eine Richtung in der Biologie, die letztlich maßgeschneiderte künstliche Lebewesen bauen will. Interessanterweise ist da Craig Venter ganz dick mit dabei (den kennt man mit seiner Firma Celera Genomics noch vom Humangenomprojekt). Doch selbst Venter ist noch sehr weit von einem Punkt entfernt, wo es für Ethiker überhaupt interessant wird. Zur Zeit werden noch verschiedene Organismen mit extrem reduzierten Genomen (also hauptsächlich Parasiten) darauf untersucht, welche Gene lebenswichtig sind. Ziel ist es dann wohl, diese Gene in ein künstliches Genom zusammenzubauen, durch das ein Bakterium leben kann - in einem Labormedium wohlgemerkt, das all das enthält, was der Organismus dank dem reduzierten Genom nicht mehr selbst herstellen oder bewerkstelligen kann. Es ist also noch ein langer, ein sehr langer Weg.

Ein wenig Poesie

Organic life beneath the shoreless waves
Was born and nurs'd in ocean's pearly caves;
First forms minute, unseen by spheric glass,
Move on the mud, or pierce the watery mass;
These, as successive generations bloom,
New powers acquire and larger limbs assume;
Whence countless groups of vegetation spring,
And breathing realms of fin and feet and wing.

Erasmus Darwin. The Temple of Nature. 1802.


Erasmus Darwin (1731-1802) war der Großvater von Charles Darwin, und war nicht nur Dichter, sondern auch Botaniker, Mediziner, Philosoph, und Erfinder und gehörte zu den führenden Intelektuellen Großbritanniens.
Wie dieses Gedicht eindrucksvoll zeigt, hatte er bereits Ansätze der Evolution entwickelt; er konnte sich jedoch den Mechanismus dieser Evolution nicht erklären. Dies sollte dann erst sein Enkel Charles 50 Jahre später nachholen, mit dem Konzept der natürlichen Selektion.

PCR mal günstig - und anders

Im Prinzip macht ein Thermocycler ja nichts außergewöhnliches - man programmiert eine Abfolge von bestimmten Temperaturen für eine bestimmte Dauer, stellt seine Proben rein, und das Gerät heizt und kühlt eine Metallplatte. Die Hauptanwendung für einen Thermocycler, die PCR, ist schon lange nicht mehr aus einem molekularbiologischen Labor wegzudenken. Und trotzdem, das ständige Heizen und Kühlen kostet eine Menge an Energie.
Doch dieses Problem wurde jetzt gelöst, indem die bisher eingesetzte Bauweise einfach aufgegeben wurde! Anstatt die Temperatur einer Metallplatte ständig zu ändern, gibt es bei Ugaz und Kollegen drei Metallplatten, von denen eine auf die höchste benötigte Temperatur gebracht wird. Die beiden anderen Platten erreichen ihre Temperatur dann durch Übertragung der Wärme.
Und man muss seine Proben noch nicht mal ständig von einer Platte zur nächsten stellen: die Lösung wird in einen Schlauch gegeben, der die unterschiedlich warmen Zonen durchläuft - auch ohne weitere äußere Energiezufuhr, denn es bildet sich ein Konvektionsstrom der Flüssigkeit aus.
Mit dieser Konstruktion reichen dann schon zwei AA-Batterien zum Betrieb!

Als Einsatzgebiet für diesen Thermocycler sind (sobald er über den Status eines Prototyps hinausgekommen ist) Entwicklungsländer angedacht, so dass dann z.B. in ländlichen Gegenden ohne ausreichende Energieversorgung HIV-Tests vor Ort durchgeführt werden können.

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