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News: Künstliche Plasmide

Mit Hilfe einer neuen Technik ist amerikanischen Wissenschaftlern zum ersten Mal gelungen, große Plasmide - ringförmige DNA-Stücke - in menschliche Zellen einzufügen und nachzuweisen, daß die in ihnen enthaltenen Gene ihre Aufgabe tatsächlich erfüllen. Auch nach mehr als einem Jahr funktionierten die Gene noch normal.
"Für diese Arbeit haben wir ein Stück DNA benutzt, das fünf bis zwanzig Mal so groß ist, wie die Stücke, mit denen Wissenschaftler üblicherweise arbeiten," sagte Dr. Jean Michel Vos, Professor für Biochemie an der University of North Carolina School of Medicine. "Obwohl wir bisher nur mit gezüchteten menschlichen Zellen im Labor gearbeitet haben, glauben wir, daß diese Methode irgendwann auch direkt in Menschen funktionieren könnte."

Die Forscher der University of North Carolina, Chapel Hill, übertrugen auf die kultivierten Humanzellen Gene, die für die Produktion von Beta-Globin verantwortlich sind. Beta-Globin ist einer der beiden Hauptbestandteile von Hämoglobin, dem Molekül, welches für den Sauerstofftransport inm Blut verantwortlich ist. Immer wenn sich die Zellen spalteten, replizierten oder reproduzierten sich die künstlich eingeführten Gene ebenfalls: Sie arbeiteten mehr als ein Jahr.

"Man kann es sich wie ein künstliches Chromosomen vorstellen," sagte Vos. "Es wird nicht Teil einer der 46 ursprünglichen Chromosomen in jedem Zellkern, indem es sich selbst in sie einfügt, sondern es existiert zusätzlich zu diesen." In Zusammenarbeit mit Koles Labor zeigten Vos und Westphal auch, daß die Gene tatsächlich ihre Funktion innerhalb der Proteinbiosynthese erfüllten.

Die Wissenschaftler setzten zunächst Bakterien zur Vervielfältigung der benötigten DNA ein. Dann befestigten sie die DNA in zirkulärer Form an einen ungefährlichen Teil des Epstein-Barr-Virus. Das Virus dient als Vektor oder Träger der menschlichen Gene, etwa so, als ob man eine Lokomotive an Güterwägen ankoppelt, um sie dorthin zu transportieren, wo sie benötigt werden.

Durch die Erzeugung und Nutzung separater, künstlicher Chromosomen wird die Arbeit der Forscher bedeutend erleichtert. Sie müssen sich keine Sorgen mehr darüber machen, an welche Teile anderer Chromosomen sich die Gene, die sie übertragen anlagern und ob sie dann auch unabhängig arbeiten, erklärte Westphal. Das kreisförmige Design fördert Stärke und Stabilität, weil lineare Formen eine stärkere Neigung besitzen, innerhalb des Zellkerns zu brechen.

Nach Aussage der Forscher markiert die arbeit einen wichtigen technischen Fortschritt, da nun mit vollständigen funktionierenden Genen in einer definierten Umgebung gearbeitet werden könnte (Human Gene Therapy, Septemberausgabe 1998).

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